【要点】
パキスタンの宇宙技術研究所(Institute of Space Technology, IST)を中心とする研究チームは、アラブ首長国連邦のアジマン大学などと共同で、連続繊維強化ポリマー(CFRP)複合材フィラメントの新しい製造システムを開発しました。
本技術は、Eガラス繊維をPLA(ポリ乳酸)マトリックス内に精密に含浸させ、熱溶解積層法(FDM)3Dプリンティング用に最適化したものです。
開発されたギア駆動型の製造システムは、繊維の破損や不整合、樹脂との接着不良といった従来課題を克服し、均一なフィラメント径(1.75 ± 0.05 mm)を実現しました。
機械的試験の結果、得られた複合材フィラメントは純粋なPLAと比較して引張強度を約2.4倍(146.75 MPa)、剛性を1.35倍(4.96 GPa)に向上。
さらに、走査型電子顕微鏡(SEM)分析で、ボイド(空隙)の大幅な低減と完全な繊維封入が確認されています。

【編集部コメント】
編集部による見解:
連続繊維複合材の3Dプリントは、高強度・軽量化が求められる航空宇宙分野で重要視されていますが、製造の複雑さが普及の障壁となっていました。
今回の研究は、従来の多ノズル方式に代えて溶融含浸ベースの単一フィラメントプロセスを採用し、繊維破損やノズル詰まりを抑制しながら製造の再現性を高めました。
この成果により、FDM方式による複合材部品の応用範囲は非構造部品から構造部品へと拡大し、低コストで高強度な宇宙機構造や防衛関連部品の製造に新たな可能性をもたらします。

【参照情報】
媒体名:3D Printing Industry
発行日:2025-10-28
リンク:https://3dprintingindustry.com/news/new-continuous-fiber-composite-filament-setup-for-3d-printing-245579/

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