【複合樹脂と金属・エンプラの選定背景】
高機能部品の開発では、軽量化、高強度、耐熱性、加工性といった性能要件に応じた素材選定が重要です。特に近年はEV化やカーボンニュートラルの動きに伴い、金属から樹脂系複合材料への転換が進んでいます。
その中でもCFRTP（炭素繊維強化熱可塑性プラスチック）は、マグネシウム合金やエンジニアリングプラスチック（エンプラ）と比較して、多くの利点を持つ素材として注目されています。

【CFRTPとマグネシウム合金の比較】
マグネシウム合金は、金属素材の中で最も軽量な部類に属し、比重は約1.8とアルミニウムよりも軽量です。剛性や耐熱性を備え、自動車や電子機器の筐体に用いられています。

一方、CFRTPは以下の点で優位性があります。

・比重は約1.2〜1.6とさらに軽量
・比強度が高く、構造部材への応用が可能
・耐食性に優れ、表面処理が不要
・熱可塑性樹脂の特性によりリサイクル対応が容易

河村機械工業所では、PP、PA6、PEEKなど多様な樹脂を基材としたCFRTP成形に対応しています。

【CFRTPとエンプラの比較】
エンプラは、機械的強度、耐熱性、耐薬品性に優れた樹脂で、自動車部品や電装部品に幅広く使用されています。代表例としてPPS、PA6、PC、POMなどがあります。
ただし、エンプラ単体では強度や剛性に限界があるため、補強材との複合化が求められるケースも増えています。CFRTPは炭素繊維の補強により、次のような利点があります。

・エンプラよりも高い剛性と耐衝撃性を持つ
・繊維方向の設計により特性の最適化が可能
・バイオベース樹脂との複合化も可能（PLA、PA11など）

【用途別の素材選定の考え方】
各素材の特性に基づき、用途や設計要件に応じた選定が求められます。以下に素材ごとの用途例を示します。

・マグネシウム合金：高温環境、金属的外観、放熱性が必要な筐体部品
・エンプラ：一般的な自動車内装部品、電装品カバー
・CFRTP：軽量かつ高剛性が求められる構造部品、複雑形状を持つ製品

河村機械工業所では、各素材の特性を活かした設計支援から成形、後加工、組立まで一貫して対応可能な体制を整えています。

【CFRTPによる製品化のメリット】
CFRTPを採用することで、以下のようなメリットが得られます。

・軽量化による燃費向上とEVの航続距離改善
・設計自由度の向上による機能統合
・端材リサイクルや再成形による環境対応
・PLA、PA11などとの複合で脱炭素製品への展開

【まとめ】
マグネシウム合金やエンプラは、それぞれに優れた特性を持ちますが、CFRTPはそれらを補完または上回る性能を有しています。特に軽量性、再成形性、リサイクル性に優れ、環境対応型製品の開発に貢献できます。
河村機械工業所では、CFRTPの特性を活かした製品設計と製造の実績を多数有しており、試作から量産まで柔軟に対応できます。素材選定や製品開発に関するご相談は、お気軽にお問い合わせください。

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株式会社 河村機械工業所
本社：東京都板橋区清水町2-4
花園工場：埼玉県深谷市北根10
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