ドライカーボン製品の製造工程

ドライカーボン製品ができるまで:
自社製品の品質を支える4つの製造工程

ドライカーボン製品が持つ圧倒的な軽さと強度、そして美しい織り目は、自動車用アフターパーツにおける最高峰の機能美として多くのオーナー様に支持されています。しかし、その卓越した性能が「どのようなプロセスを経て生み出されているのか」という具体的な製造工程については、十分に知られていないのが実情です。

本記事では、ドライカーボンの製品が実際にどうやって作られているのか、その仕組みと裏側を客観的に解説いたします。弊社の製品がどのような品質管理のもとでお客様のお手元へ届けられるのか、その理解を深めていただく一助となれば幸いです。

プリプレグの機械裁断工程

工程1

緻密な設計データに基づく「プリプレグ」の機械裁断

ドライカーボンの製造は、液体の樹脂を塗り込むのではなく、「カーボンプリプレグ」と呼ばれる特殊なシート状の素材を使用することから始まります。製品の基礎となるこの素材を、設計データに基づき正確に切り出す初期工程が、最終的な製品精度を大きく左右します。

適切に保存された素材の使用と、裁断用パターンの算出

カーボンプリプレグとは、炭素繊維にあらかじめエポキシ樹脂を含浸させたシートのことです。このシートは常温下に置くと樹脂の硬化が始まってしまう特性を持つため、使用する直前までマイナス数十度に設定された専用の大型冷凍庫内で厳重に温度管理・保管されます。裁断にあたっては、製品の3D設計データから2Dの裁断用パターンデータを算出します。

機械裁断によるミリ単位の精度と繊維方向の最適化

算出されたパターンデータに基づき、専用の自動裁断機(カッティングプロッター)を用いてプリプレグをカットします。機械裁断を用いることで人為的誤差を完全に排除し、カーボン特有の織目模様が美しく均一に揃うメリットをもたらします。

積層と脱気の工程

工程2

高い技術が求められる「積層(レイアップ)」と「脱気」

裁断されたプリプレグシートを、製品のマスターモデル(型)に合わせていく工程です。最新の設備が導入される製造現場においても、このプロセスだけは機械による完全な自動化が困難であり、人間の手による正確な処理が求められます。

複雑なパーツ形状に合わせて手作業で行う積層プロセス

裁断された平らなプリプレグを、その型の隅々にまで隙間なく密着させていく作業を「積層(レイアップ)」と呼びます。職人はカーボンの目を一切歪ませないよう細心の注意を払いながら、設計図で指定された枚数と角度に従って、複数枚のシートを一枚ずつ的確に貼り合わせていきます。

製品内部の空気を完全に排除する真空バッグング

積層を終えた製品全体を専用のバギングフィルム(真空袋)で完全に覆い密閉し、真空ポンプを用いて内部の空気を徹底的に抜き去る「脱気(真空引き)」のプロセスを行います。大気圧による均一な力でプリプレグが型に強力に押し付けられます。

オートクレーブによる焼成処理

工程3

「オートクレーブ(圧力窯)」による高温高圧の焼成処理

脱気され真空状態となった製品を、「オートクレーブ」と呼ばれる巨大な圧力窯に入れ、熱と圧力を加えて樹脂を硬化させます。これがドライカーボン特有の、そして最も重要な製造工程です。

素材の密度を高めるための圧力コントロール

オートクレーブの内部では、窯全体に数気圧(通常3〜6気圧程度)の高い圧力がかけられます。繊維に含まれていた余分なエポキシ樹脂が外部へと絞り出され、ドライカーボン特有の「金属をも凌ぐ高剛性と圧倒的な軽量化」が実現されます。

均一な硬化を実現する厳密な温度管理プログラム

製品の形状、厚み、積層数に応じて、最適な温度上昇カーブ、保持時間、冷却のスケジュールがコンピュータープログラムによって厳密に管理されています。どのロットにおいても安定した強度と品質が担保されます。

UVクリアコーティング工程

工程4

製品の耐久性と美観を保護する「UVクリアコーティング」

オートクレーブでの焼成を終え、型から外された製品は、ドライカーボンとしての機能性を十分に備えています。自動車部品として長期にわたり過酷な環境下で使用するためには、外部要因から製品を保護する最終仕上げ工程が欠かせません。

紫外線によるカーボンの変色(白濁)を防ぐ保護機能

ドライカーボンの母材として使用されているエポキシ樹脂は、太陽光に含まれる紫外線(UV)によって分子構造が破壊されやすいという弱点を持っています。製品の表面には専用のUVカットクリア塗料を塗布する工程が必須となります。

表面を保護し、ドライカーボン特有の質感を整える仕上げ作業

焼成後の製品表面に残る微小な凹凸を滑らかに整え、職人の手作業によって均一にクリア塗料を重ねていきます。走行中の飛び石や細かな傷からの物理的な保護層が形成され、高級感のある質感が完成します。

WHITE BRIDEの製品品質

まとめ:徹底した工程管理がもたらすWHITE BRIDEの製品品質

「裁断」「積層」「焼成」そして「コーティング」。ドライカーボン製品が完成するまでには、一切の妥協が許されない複雑な工程が存在します。最新鋭の機械技術と、人間の研ぎ澄まされたクラフトマンシップが融合することでのみ、圧倒的な性能と美観は両立します。

WHITE BRIDEが展開するすべてのドライカーボン製品は、例外なくこれらの厳格な製造プロセスと工程管理を経て生み出されています。徹底した工程管理がもたらす本物のクオリティを、ぜひご自身の愛車でご体感ください。

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