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自動車部品の廃材から作ったFFF方式3Dプリンター用フィラメントを開発

自動車部品に使用されたGFRTP廃材を再利用した3Dプリンター用のフィラメントによる造形物

あいち産業科学技術総合センター産業技術センターは、イハラ合成との共同研究により、自動車部品に使用されるガラス繊維強化熱可塑性プラスチック(GFRTP)の廃材を再利用した3Dプリンター用のフィラメントを開発した。

今回開発したフィラメントはFFF(熱溶融積層)方式3Dプリンター向けで、ガラス繊維を重量比で30%配合して強化した6ナイロンによるGFRTPを使用している。

フィラメントの販売単位は100g(スプール巻)。フィラメント径は1.75mmで、2024年3月より、名古屋市内の商社である太田廣が販売する。

6ナイロンによるGFRTP材料だけでフィラメントを作製した場合、表面にざらつきを帯び、かつ硬くて折れやすい。そのためスプールにも巻き付けづらく、FFF方式での造形時にひっかかりが生じやすいなどの課題があった。今回は、種々の添加剤の配合や造形条件を検討することで、比較的滑らかな表面を有し、硬さと強度のバランスに優れ、耐熱性も高いフィラメントを作製する条件を確立。FFF方式3Dプリンターでの造形がしやすく、意匠面が良好な造形物が得られるようになったという。

GFRTPは機械的強度、耐熱性、寸法精度に優れて軽量なため、自動車、船舶、航空機などで使用されてきた。加熱すると溶けて冷えると固まる性質があり、この変化を何度も繰り返すことからマテリアルリサイクルに適しているが、廃棄される際にそのほとんどが埋立て処理されるなど、これまで再利用がほとんど進んでいなかった。

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