多様な繊維を複合押出できるアディティブマニュファクチャリング

-繊維による任意剛性の発現-

抄録

連続繊維を樹脂と一緒に押し出して造形する新たなアディティブマニュファクチャリングの研究が進められている.本研究では, 多様な繊維と樹脂の複合による剛性を,それぞれの材料の剛性から予測できるようにすることを目指し,まずは単純な形状での実験を通して考察した.まず樹脂と連続繊維を複合して押し出すことのできるアディティブマニュファクチャリング機械の設計・試作を行い,その装置によって,材料例として生分解性樹脂であるポリ乳酸(PLA)と天然繊維である麻撚糸を複合し,生分解性を維持した造形ができることを確認した.複合材料の剛性は母材(PLA)の剛性に強化材(麻撚糸)の剛性を加算することで予測できるかを検証した.結果としては予測に似た性質を示したものの,複合材料の剛性の予測は母材(PLA)と強化材(麻撚糸)の境界面における接着面積や複合材料内における撚糸の荷重への応答に関する検証が必要とされる誤差が見受けられた.