ドローン(UAV)とは

ドローンとは、人が乗らず、遠隔操作や自動制御で飛行する航空機の総称で、UAV (Unmanned Aerial Vehicle)・無人航空機とも呼ばれます。近年では、産業・防災・農業・物流など、さまざまな分野での活用が急速に進んでいます。

(左)マルチコプター型のドローン、(右)固定翼型のドローン
(左)マルチコプター型のドローン、(右)固定翼型のドローン

ドローンを構成する部品向けの材料には、軽量性はもちろん、安定した飛行を実現するための高剛性や、屋外利用による紫外線・湿度に対する耐候性などが求められます。また、ドローンブレードや固定翼ドローンの翼・筐体などにおいては、さらなる軽量化のための薄肉化や、量産コストの削減、耐熱性・耐候性の改善なども求められています。

旭化成では、ドローンのブレード・羽・筐体などの部品向け材料として、エンジニアリングプラスチック発泡体のサンフォース®をご提案します。

ドローン部品向け高耐熱発泡体 サンフォース

ドローン部品向け高耐熱発泡体 サンフォース®とは

サンフォース®は、旭化成の変性PPE樹脂「ザイロン™」を発泡させたビーズです。

発泡スチロール(EPS)や発泡ポリプロピレン(EPP)のような汎用発泡体と同様の成形プロセスで加工が可能であり、軽量、断熱性という発泡体ならではの性能に加え、エンジニアプラスチックならではの高耐熱性、高剛性を有します。

さらに、サンフォース®は小粒径ビーズであるため、薄肉・複雑形状の賦形に適しており、効率的に部材を生産できます。

サンフォース®成形品(薄肉成形事例)
サンフォース®成形品(薄肉成形事例)

ドローン部品向け材料としてのサンフォース®のメリット

  • 軽量×高剛性:ドローンの軽量化と、安定飛行を両立します。
  • 高い耐候性:UL746C準拠f1相当の耐候性を有し、紫外線劣化が少なく高寿命です。
    サンフォース®の耐候性についての詳細はこちら
  • 低吸水性:屋外の湿度の影響がほとんどありません。
  • 高耐熱:熱による変形や強度低下が他素材よりも小さいです。
  • 薄肉成形が可能:ドローンのブレードでも金型賦形で生産できます。
サンフォース®成形例(ドローンブレードのコア材)
サンフォース®成形例(ドローンブレードのコア材)

このようなサンフォース®のメリットについて、物性データなど詳細はダウンロード資料をご確認ください。

ドローン部品向けFRPコア材としてのサンフォース®の特長

近年、ドローン部品を軽量化・高剛性化するために、炭素繊維(CF:Carbon Fiber)やガラス繊維(GF:Glass Fiber)で強化したプラスチックであるFRP(Fiber Reinforced Plastics)と発泡体などを積層した複合材料の適用が広がっています。
Below are the features of SunForce™ as a core material for FRP composites.

以下では、FRPと複合するコア材としてのサンフォース®の特長をご紹介します。

FRPとサンフォース®との複合材料
FRPとサンフォース®との複合材料
  • 高耐熱性

FRPコア材としてのサンフォース®は、EPSやEPPよりも高い耐熱性を持つため、炭素繊維やガラス繊維を含むプリプレグとの高温複合成形に対応可能です。「オートクレーブ法」、「PCM(Prepreg Compression Molding)法」、「RTM(Resin Transfer Molding)法」など、主要な複合成形プロセスに適応し、特にPCM法での採用が増加しています。

  • 量産性(コスト低減)

さらに、PMI(ポリメタクリルイミド)などのボード状発泡材とは異なり、サンフォース®は切削加工を必要としません。これにより、量産性とコストを両立し、FRP複合材の複合成形プロセスに革新をもたらします。

サンフォース®のコスト優位性
サンフォース®のコスト優位性

以上のような特長から、サンフォース®を発泡コア材として活用したFRP複合材料は、マルチコプター型ドローンのブレードや、固定翼型のドローンの羽を効率的に量産することが可能です。

FRP×サンフォース®複合材料によるドローンブレード(左)・固定翼羽(右)
FRP×サンフォース®複合材料によるドローンブレード(左)・固定翼羽(右)

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