軽くて切削加工性に優れ、 精密なデザインモデルが得られる

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軽くて切削加工性に優れ、
精密なデザインモデルが得られる
エポキシ系デザインモデル製作用盛り付け樹脂
『サンモジュール FE2』
❶コアモデル
■『サンモジュール FE2』によるモデル製作
❷コアモデルの上に専用の吐出機を使って『サンモジュール FE2』を盛り付ける
製品の売れ行きを左右する自動車や家電製
品のデザインなどは、多くのプロセスを経て
決定されます。例えば自動車のデザインが決
定されるまでには、企画→スケッチ→CAD
作図→1/4サイズなどのスケールモデル製
作→フルスケールモデル製作、といったプロ
セスで進められます。作られるモデルも、外
観デザインを確認するためのエクステリアモ
デル、内装デザインを検討するためのインテ
リアモデルなどがあり、これらを総称してデ
ザインモデルといいます。
自動車のデザインモデル
デザインモデル製作用の材料には、クレイ
(粘土)
、合成木材、盛り付け樹脂などがあり、
モデル製作の各プロセスや大きさ、精度など
目的に応じて選ばれます。自動車のエクステ
リアモデル材料としては、造形と修正のしや
すさから、これまではクレイが多く使用され
てきました。しかし近年、外観デザイン重視
の流れから、デザインコンペや展示会へプレ
ゼンテーションモデルを搬送する機会が増え
たこともあり、クレイの強度不足や重いといっ
た短所が敬遠される傾向にあります。
自動車のデザインモデル用材料に要求され
る性能としては、①大型モデルとなる場合が
多いため軽量であること、②切削加工や搬送、
展示などの取り扱い中に破損しない程度の強
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度を有すること、③工作機械による高速切削
でも滑らかでち密な切削面が得られること、
④切削性が良好で細やかな手加工が可能なこ
と、⑤寸法安定性が良好なこと、などがあげ
られます。こうした要求性能を満足させる材
料として採用されているのが合成木材や盛り
付け樹脂です。三洋化成では、従来から高品
質の合成木材や各種盛り付け樹脂を上市して
いますが、こうした樹脂の設計技術を応用し
て開発したのが、今回紹介するエポキシ系デ
ザインモデル製作用盛り付け樹脂『サンモ
ジュールFE2』です。
盛り付け樹脂の特長
盛り付け樹脂を用いたモデルの製作方法は、
クレイの場合と同じように発泡スチロールな
どで作ったコアモデルの上に、専用の吐出機
を用いて樹脂を盛り付けて反応・硬化させた
後、工作機械や人手で切削加工します。硬化
後の樹脂は合成木材とほぼ同等の強度、寸法
安定性および加工後の精度、といった特性を
有するので、クレイの造形性と合成木材の軽
さ、優れた加工精度を併せもつ材料として、
自動車メーカーのデザイン部門をはじめ多く
のユーザーに使用され好評を得ています。
『サンモジュールFE2』は、主剤『サンモ
ジュールFE2 A
- 』と硬化剤『サンモジュー
ルFE2 B
- 』の二成分からなるシステムで、
三洋化成ニュース
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❸盛り付けが完了したモデル
❺完成モデル
❹硬化した樹脂を切削加工する
■サンモジュール FE2 の代表的性状値*1
サンモジュール FE2
サンモジュール FE(従来品)
〜 85
〜 60
*2
可使時間(分)
最高発熱温度(℃)
*3
105
120
硬化収縮率(%)
*4
0.47
0.63
外観
赤褐色ペースト状
赤褐色ペースト状
比重
0.65
0.71
*5
硬度 *6
曲げ強度(MPa)
切削抵抗 (N)
*7
71
89
熱変形温度 (℃)
* 6
50
同左
4 〜 5
同左
硬化物物性
55
60
16.0
17.5
表面粗度 (μm)
*8
*9
切り粉の帯電量(kV)
切削直後
0.7
同左
1 分後
0.45
同左
10 分後
0.05
同左
1MPa ≒10.2kgf/cm2 、1N ≒ 0.102kgf
*1:硬化物物性は以下の条件で硬化させた後、室温まで冷却後に測定した
硬化条件:室温(約25℃)で12時間硬化し、さらに50℃で10時間硬化
*2:吐出機でポリウレタンフォーム上に、50mmに盛り付けた樹脂の表面の形を整えることができる時間
*3:吐出機でポリウレタンフォーム上に、50mmに盛り付けた樹脂のポリウレタンフォーム近傍の最高発熱温度
*4:吐出機で発泡ポリエチレンシート上に、縦1,000×横100×高さ35mmに盛り付けた樹脂の硬化後に収縮した縦方向の長さから
算出した
*5:ASTMショアD硬度計にて測定した
*6:J IS K6911に準じて測定した
*7:工作機械を用いて試験片を切削したとき、切削の刃が受ける力を動力計にて測定した
*8:工作機械を用いて試験片を切削した後、切削面の粗度をレーザー変位計にて測定した
*9:測定条件:温度22℃、湿度30%
①安定して吐出できる流動性を有すると同時
に垂直面に四〇〜五〇㍉の厚みで盛り付けて
も垂れを生じない、②ピンホールのない滑ら
かでち密な硬化樹脂となる、③帯電防止性能
を付与しているため切削粉が工作機械などに
付着しにくい、④盛り付け樹脂どうしの層間
のなじみがよく、発泡スチロールとの密着性
も良好、などの特長があります。さらに、樹
脂組成を見直すなどして従来品を改良したこ
とで、⑤硬化物特性をほとんど変えることな
く、盛り付け後の形状を調整できる時間がよ
り長く取れる、⑥硬化時の発熱量を少なくし
て熱に弱い発泡スチロールなどへの厚い盛り
付けが可能、⑦硬化収縮率を低減し、より高
い精度のモデル製作が可能、などの特長を付
加したほか、さらなる軽量化や切削抵抗の低
減を実現したことにより、モデル製作の効率
化などのコストダウンも図られています。
今後は、自動車産業の成長が著しく多くの
需要が見込める中国やインドなどでも市場展
開を図っていく予定です。
『サンモジュール』シリーズには、盛り付け
樹脂や合成木材のほかに成形品の型用樹脂も
ラインアップしています。三洋化成は、これ
からもこれら分野でのさまざまなニーズに応
え、独自な樹脂の設計技術を生かした製品開
発に注力していきます。
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