“軽い・速い・強い” 先端材料技術で新しい軽量構造を創造...

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“軽い・速い・強い” 先端材料技術で新しい軽量構を創するエンジニアリング企業 国際先端材料技術会 日本支 会員 (社)日本航空宇宙工業会 会員 (社)日本防衛装備工業会 会員 (社)日本風力発電協会 賛助会員 日本無人航空機協会 会員 Member of : SAMPE Japan : Society of Advanced Materials and Process Engineering SJAC : The Society of Japan Aerospace Companies JADI : Japan Association of Defense Industry JWPA : Japan Wind Power Association JUAV : Japan Unmanned Aerial Vehicles

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Page 1: “軽い・速い・強い” 先端材料技術で新しい軽量構造を創造 ...ムヅヨヱギ 2D/3D CAD システム CATIA V5, Pro-E, 機械加工 5軸MC 5軸Water jet リヺゴヺ加工機

“軽い・速い・強い”

先端材料技術で新しい軽量構造を創造するエンジニアリング企業

国際先端材料技術会 日本支部 会員

(社)日本航空宇宙工業会 会員

(社)日本防衛装備工業会 会員

(社)日本風力発電協会 賛助会員

日本無人航空機協会 会員

Member of :

SAMPE Japan : Society of Advanced Materials and Process Engineering

SJAC : The Society of Japan Aerospace Companies

JADI : Japan Association of Defense Industry

JWPA : Japan Wind Power Association

JUAV : Japan Unmanned Aerial Vehicles

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GHクラフトは先端複合材料(ACM)技術をベースにサスティナブル社会が要求する新しい軽量構造を創造します

Advanced Composite Materialsによる軽量設計Art and Science Design による最適設計提案

Composite Engineering and Manufactureによる事業創造

Mission

– 世界の最先端技術情報を収集し、要求実現に向けた最適材料とプロセスを選択する

– コンポジット性能を最大活用できる構造設計する

– 開発設計から最終製品の評価まで必要なプロセスを社内一気貫通で対応する

– 開発の全工程を通じて次世代の技術者を育成する

企業方針

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会社概要

Mt.Fuji

Gotenba Valley

本社工場 板妻工場

• 代表取締役社長 : 須山洋一

• 設立 : 昭和47年8月28日(1972年)

• 資本金 : ¥100,000,000.

• 株主 : 帝人株式会社 99%

• 社員数 : 72名(構成) 技術部 25名

製造部 37名他 10名

本社工場 板妻工場

• 本社工場敷地 面積 : 48,740 ㎡

• 工場 面積 : 4,850 ㎡

• 板妻工場敷地 面積 : 2,800 ㎡

• 工場床面積 : 1,800 ㎡

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設計技術 適用用途等 詳細

材料設計 モビリティ全般、風車

Composite (CFRP, GFRP, AFRP)

Metal (Steel, Aluminum),

Engineering Plastics

構造設計 モビリティ全般、風車 ハニカム構造、サンドイッチ構造、フレーム・リブ構造

強度設計 モビリティ全般、風車 FEM (強度、剛性、ひずみ、重量、など)

型・治具設計コンポジット成形型

冶具

CFRP型、金属型、セラミック型、グラファイト型

組立治具、接着治具、加工冶具、検査治具

リバースエンジニアリング モビリティ全般 金属部品代替

内外装デザイン 自動車、船舶、風車、無人機 空力設計、不燃素材、

メカトロ設計コンポジット製造装置

プロセスエンジニアリング

FW、ATL、樹脂注入機、

形状加工機、接着剤自動計量塗布、試験装置、

コントロール

システム設計ロボット、無人機、風車 姿勢制御、駆動操作、

耐候性 自動車、船舶、 素材・コーティング・接合技術、評価

防弾、衝突設計 防衛、自動車、鉄道、 衝撃吸収素材技術、構造技術, 解析と評価

振動設計 船舶、航空機、風車 固有振動数、解析と評価

設計能力

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Structural Design

Resin Flow Analysis for VaRTM

Mechanical Design

Aerodynamic Design

Design & Engineering

•各種CAE解析をベースとする試作、評価

FEM AnalysisFEM Analysis

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項目 設備 詳細

強度試験 300t 万能試験機 INSTRON

強度設計 CAEソフトウエアー FEM(ALTIA)

モデリング 2D/3D CADシステム CATIA V5, Pro-E,

機械加工

5軸 MC

5軸 Water jet

レーザー加工機

万能旋盤

L6,000mm, L2,000MM

L3,000mm

L2,400mm

L1,500mm

コンポジット成形方法

Auto-Clave

Infusion

Others

Φ2,500 * L6,000 mm, Φ1,300*L2,000mm

<15,000 mm

FW, Wet-Layup,

仕上げ 塗装ブース L6,000 mm

計測接触型三次元測定器

非接触型三次元測定器

L6,000mm

FARO

非破壊検査 超音波探傷器 UT

品質管理体制 - ISO 9001

分析・解析東邦化工建設分析センター内

(グループ会社)FT-IR, SEM, DSC, 電子顕微鏡など各種

設備機器

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5.開発説明(CAE,CAD,CAMによる試作)

溶接構造による組立/検査治具の製作

3D CADデータ

1st試作品の接触/非接触三次元測定5軸MCのよる型製作

Concept

3D CAE解析

3D CAMデータ

DMUベースの試作一貫体制コンセプトの3Dデータ化

3D構造解析から治工具・型製作 (CAD/CAE/CAM)

試作・評価・計測

デジタルモックアップ(DMU)

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成形プロセス

AC(板妻工場)AC(板妻工場)

OoAOoA

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加工・計測プロセス

• 全てのエンジニアリングと型ジグは、CAD/CAM設計による内製化

(レーシングカーの実寸サイズ6m製品まで)

Testing

Machining Mesureing

Design and Modeling Testing

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顧客要求

情報提供

コンサルティング

提案

コンセプト

材料デザイン

構造デザイン

プロセス選定

試作

3D-CAD/CAM

CAE構造設計

プロセスエンジ

ニアリング

評価

NDI

3次元計測

各種試験

破面解析

量産

ライン構築

QCD工程管理

工程能力

作業員教育

市場

検査/点検

メンテナンス

リサイクル

10

アウトプット/サービス

開発フロー

開発企画書 材料性能

構造設計書

図面

仕様書

試作品

型、治具

成形装置

試験報告

試験機

検具

製作マニュアル

自動化機器

検査/点検

修理

GHCは一気通貫の試作開発と各フェーズで必要となるサービスを提供しています

コンポジット開発プロセスとサービス

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1970

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

GH Craft History & Future

Carbon Fiber Volume 2020 Our FutureEstablish MarineMarine

Aerospace AirplaneAerospace Airplane

UAV UAV

Wind EnergyWind EnergyMotilitiesMotilities

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•材料:CFRP低温硬化Prepreg•AL-Honeycomb Sandwich•真空Bag/Oven硬化

America’s Cup Yacht [阿修羅,韋駄天]

LOA:24m

Beam:4.3m / 4.6m

Hull Weight 1.6ton

Ballast Keel 20ton

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HOPE-X Project

•NASDA (JAXA) / MHI / GH共同開発、1/10の開発予算で実現

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Super Lightweight Land Vehicles Development

•多くの軽量車両をデザインから設計開発

一次構造設計、部品配置、意匠デザイン、シート設計、足回り

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• ユーザー トヨタ自動車・トヨタテクノクラフト

• 開発時期 2004~2005年

• GHCの役割 パワートレイン以外の全車体の設計開発と製造

提供されたデザイン①を基に1/1デジタルモックアップによる構造②を決定

その後、CAE構造解析による構造決定③、部品配置設計④、成形製作⑤、

組立⑥

TOYOTA IMTS

④⑤

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CF Composite for Railway

Bullet Trains Shinkansen

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軽量台車 efWING Bogie

•既存のSteel製フレームとコイルばねの機能を

コンポジット製リーフスプリングに集約し、40%の軽量化を実現

・走行時の脱輪リスクを低減

・走行中の揺れを干渉し安定性を向上

コンポジット構造設計を担当した

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Quad Tilt Wing : QTW VTOL UASQuad Tilt Wing : QTW VTOL UAS4発・垂直離着陸型無人航空機システム

• CFコンポジット構造

• QTWフライト制御システム開発

• 電動推進システム開発

• 空力(風洞試験JAXA協同研究)

• Auto-pilot System 千葉大:野波教授協同研究開発

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JAXA Lattice Structure • ユーザー JAXA、MHI、東京大学

• 開発時期 2012年~

• GHCの役割 ロシア、イタリア、で先行しているCFRPラティス構造体技術①の

キャッチアップ研究の実施主体として試作開発評価を担当

CFRP構造提案②、材料選定とプロセス開発とイプシロン1/1試作③

圧縮荷重試験機製作と試験評価④

①②

③ ④

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Maine Thrust by Sail power 2MW from Wind

H=60mSailing Cargo Ships Project for Cape-size Bulker

CF Composite Weight 12 ton / unit ( x 9)

Telescopic Hard Sail by CF composite

Wind Challenger PJ

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Rapid Cure Resin System

Making high strength FRP

On-site manufacturing

㈱ADEKA

29

34

45

20

30

40

50

30mm 40mm 50mm

Curing time (sec) and distance (mm) from

heater

異業種共同開発によって、自動積層と同時に速硬化する技術を開発高品質、高強度、低コストのFRPを、現地生産可能にする技術

硬化時間(秒)照射距離(mm)

速硬化(秒 )高強度樹脂の開発

新規開発成形プロセス

連続プロセスの開発㈱ジーエイチクラフト

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・ Resin

・ Dry Fiber・ Lay-up Head

・ IR Heater

・ Roller

Pre Wetto Prepreg

• テスト装置• コンセプト

MW級高強度スパーキャップ開発設備設計

16

成形プロセス開発と高性能FRP

高強度FRP性能を確認

新しい大型構造材用途での実用化を目指しています

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Thank you Thank you

www ghcraft.com

お客様の困難な要求にGHならではの提案でお応えします。

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242424

CFラティス成形装置(FW + 特殊ラバーTOOL)

開発成形プロセス

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引き揃え

樹脂含浸

速硬化

よれた繊維

原材料のガラス繊維を機械で均一に引き揃え、オープンモールド上で樹脂を含浸、プリテンションの掛かった状態を保持しIRヒーターで速硬化、繰り返し積層を重ねる。

IRヒーター

IRヒーターによる速硬化技術

90ply 50mm厚-積層成形物(Vf:60%)

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Fiber tension creel Resin mixing pump

Impregnation zone

Lay-up and rapid cure

Fiber spreading system

全ユニットをGHC設計製作

(特許出願済み)

1. Resin discharge

2. Fiber lay-up

3. Hot iron

4. Compaction roller

5. IR Heater

Glass Fiber

1.Discharge of resin on the

Die

2.Lay-up of pre-tensioning

fiber

3.Impregnate through hot

iron

4.Compression

5.Thermoset with IR heater

開発設備

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New Gen. Demonstrator. Pupa-EV -Teijin