【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.01】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KT2529
利用課題名 / Title
先進複合材料の微視的破壊特性評価用供試体の製作と加工精度の評価
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
複合材料
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
西川 雅章
所属名 / Affiliation
京都大学 大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators Excluding Supporters in the Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Supporters in the Hub and Spoke Institutes
沖川 満
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
航空機や自動車などの先端輸送機器に用いる薄層化CFRP積層板の層間はく離特性に関して，ミクロスケールでの疲労損傷と材料の微視構造の関係などを評価するために，有限要素解析によるモデル化を行うとともに，微小疲労試験供試体の製作を実施し，層間はく離の進展特性を評価することを目的としている．この実験に用いる微小供試体の製作に関して，産業技術総合研究所の支援を受けて，レーザー加工を利用した新規製作技術を検討している．供試体のレーザー加工を精密に実施する上で，レーザー加工前の供試体に対して加工精度が求められる．そのため，CFRP積層・硬化・切断・研磨により調整した微小供試体の加工精度の計測を実施した．
実験 / Experimental
レーザー加工を実施する際，加工中のレーザーの焦点を供試体に対して一定にあて続けることが加工精度に影響を及ぼす．そのため，加工時にレーザーの焦点をあてる条件とほぼ同条件と考えられる，3D測定レーザー顕微鏡（KT-306）を用いて供試体を観察し，高さプロファイル等を計測することにより，供試体の前加工の加工精度（平滑さ，供試体の寸法精度等）について検証した．
結果と考察 / Results and Discussion
3D測定レーザー顕微鏡での観察の結果，CFRP積層・成形後の積層板の厚み寸法はほぼ一定に制御できていることが確認できた．また，積層板からの切断・研磨（前加工）を実施した後の供試体について，高さプロファイルや平滑度を確認した結果，レーザーの焦点をあてる上で必要な精度が得られているものと予想される．複合材料内部の均質性を高める観点から，産業技術総合研究所で製作したCFRP微小供試体の作製手順とは異なる手順を用いて供試体を製作したが，その加工精度に関して特に問題のない水準であることが確認できた．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 CFRP供試体のレーザー顕微鏡画像
図2 CFRP供試体の高さプロファイルデータの一例
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究におけるCFRP積層板の成形は福井県工業技術センターとの共同研究を通じて実施した．微小供試体による評価技術および加工技術に関して，産業技術総合研究所による技術指導を基に本検討を実施した．
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件