
では、プルトレッド式炭素繊維チューブについて話しましょう。
もし、1グラムごとに重視される製品を作っていて、部品が曲がってしまうことを許せないのであれば、おそらくプルトレッド式炭素繊維チューブが適しています。
その製造方法はこうです。繊維を型の周りに巻き付けるのではなく、材料を樹脂浴や高温の金型を通して押し出すのです。これにより、繊維が端から端まで一直線に整列します。単純な工程ですが、この方法によってチューブは非常に硬くなります。
長所:強度と精度
繊維がすべて同じ方向に並んでいるため、軸方向の負荷に対しては非常に強いです。ほとんど動きません。アルミニウムや鋼鉄を使っている場合と比べると、その「柔軟性のなさ」が明らかに違います。
また、一定の張力の下で硬化するため、内径や外径が正確に一致します。そのため、金属製のシャフトを使っていた場合に必要だったスペーサーや研磨の手間も不要です。
短所(完璧なものはない)
ただし、注意が必要です。炭素繊維は鋼鉄とは異なります。鋼管にハンマーを打つと凹みますが、プルトレッド式炭素繊維チューブに激しい衝撃を与えると、割れたり裂けたりすることがあります。
これが、繊維が一直線に並んでいるという利点の反面です。引っ張ったり押したりするのには最適ですが、圧縮力や高い内部圧力には耐えられません。もし、製品が大きな力にさらされる可能性がある場合は、ハイブリッド構造のチューブや、壁厚を厚くすることを検討した方が良いでしょう。
実際の利用例
このチューブは、ロボットアームやカメラの支柱、航空機の部品などでよく使われています。最大の利点は、温度の影響をほとんど受けないことです。工場の温度が上がったり下がったりしても、金属部品は膨張したり収縮したりしますが、このチューブはそのままです。高精度のセンサーを正確に位置づける際には、これは非常に便利です。
ただ一点注意点があります。炭素繊維は電気を伝導します。チューブの隣に配線をする場合は、必ず絶縁処理を行ってください。予期しない短絡や接地問題で作業が台無しになるのを避けるためです。