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炭素繊維集合体の物性を非破壊で計測する技術

Request Number REQ3344456J
Due Date June 2, 2017
Request for Proposal Details
RFP Title
炭素繊維集合体の物性を非破壊で計測する技術
RFP Description

ナインシグマ社は、大手部品メーカーを代理して、炭素繊維集合体の物性を非破壊・高速に計測する技術を求めている。現時点で炭素繊維を対象としていない異分野における計測技術にも期待している。依頼主は必要に応じて、協業先として選ばれた提案者に対して、自身の知見や開発資源を提供する準備がある

Background

背景

炭素繊維集合体は、その優れた材料特性のために、航空宇宙、船舶、自動車などの産業にとって重要な材料であり、今後ますます活用が期待される。炭素繊維集合体のミクロ構造は、機械的特性などの巨視的な挙動を決定する重要な特性であるが、静電容量式などの既存技術では導電性を持つ炭素繊維を扱うことができず、品質管理の面で課題となっている。

 

一方、近年急速に進歩しているデータ解析技術などを組み合わせ、対象材料の多次元構造や配向状態、欠陥密度などを高速に解析する技術の開発が世界中で行われている。また、産業用途においても品質管理の効率化を目的として、様々な検査技術が開発されている。

 

そこで依頼主は、炭素繊維集合体を製造する際の検査効率の抜本的な改善を目指し、今回の技術募集を行うこととした。将来的には量産に対応したインライン計測を目指しており、必要な技術をすでに保有する組織からの提案はもちろん、追加開発を前提とした有望な開発提案に期待している。

 

 

Key Success Criteria

計測対象の特徴

  • 対象物:炭素繊維からなる不織布または織物
  • 形状:
    • 不織布
      • 布幅:1~1000 mm
      • 平均繊維径:約1~10 μm
      • 平均密度:0.001~1.0 g/cm3
    • 織物
      • 布幅:最大2 m程度
      • 厚さ:最大10 mm程度
      • 平均密度:0.1~1.0 g/cm3
  • 不織布、織物ともに様々なパターンが存在する

 

計測対象イメージ図

 

求める計測技術

  • 局所的な重量密度のばらつきを非破壊計測できること。具体的には、下記の物性値の1つ以上を数値化できること
    • 不織布の場合
      • 繊維重量(繊度)分布
      • 繊維長および繊維径分布
      • 空隙率
    • 織物の場合
      • 繊維重量(繊度)の深さ方向分布
  • 製造工程への導入に向けた高速化が原理的に可能であること
  • 分解能
    • 繊維重量(繊度)分布を対象とする場合、±0.1 g/cm3程度

自組織またはパートナー組織とともに、ワンストップで不織布および織物の両方に対応できればなおよい。その際、計測対象ごとに異なるアプローチを用いても構わない。

 

 

Possible Approaches

想定するアプローチ

たとえば、下記のような技術に期待しているが、これらに限らず広く優れた技術を募集する。

  • 可視光カメラ+画像解析を用いるアプローチ
  • 赤外線、マイクロ波、蛍光X線などを用いたイメージング技術
  • X線や弾性波などを利用したトモグラフィ
  • 電磁界印加と赤外線カメラによる欠陥検査
  • 超音波や電磁誘導を利用した繊維状態モニタリング
  • レーザーセンシングを用いるアプローチ
  • 可視光や赤外線などの透過率から密度を求めるアプローチ

 

Preferred Collaboration types
Items to be submitted

提案書への記載が推奨される事項

提案書には下記の項目の記載をお願いいたします。

  • 提案する技術の概要(原理、装置構成)
  • 提案する技術の独自性・優位性
  • 開発ステージ(ラボスケールでの実証済み/プロトタイプ開発済み/製品化済み)
  • 現時点の性能
    • 計測対象物
    • 計測可能な物性
    • 計測可能範囲またはサイズ
    • 計測時間および精度
    • 適用事例
  • 現時点の課題および今後の開発に向けてクライアントに確認したい事項
  • 提案者の属する組織における知的財産権の取扱いまたは提案
  • 過去の実績(研究論文やその他、技術紹介資料)
  • 組織概要

なお、提案提出には、以下の募集サイトの下部にある“attachments”にリンクされている提案用テンプレートをご利用ください

 

想定されるプロジェクトの進め方

依頼主は、はじめに書面による一次スクリーニングを行う。その後、有望な提案に対して追加質問や直接の議論を行い、最終選考に進む候補を選定する。選定後、依頼主は、サンプルテストなどを通して、技術の確認を行う。選考の過程で、必要に応じて提案者と依頼主は秘密保持契約(NDA)を締結し、さらなる情報開示や具体的な開発の進め方の議論を行う。

その後、提案者と必要な契約を提携し、技術の実証・追加開発を行い、技術の確立を目指す。具体的な協業体制については協議の上決定する。

 

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