Analysis of lubricant film thickness change and adhesion detection during metal forming using electrical contact resistance

• Project/Area Number: 25K08340
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26050:Material processing and microstructure control-related
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 前野 智美 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80505397)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 塑性加工 / 摩擦 / 潤滑膜 / 接触抵抗

Outline of Research at the Start

鍛造加工や板材プレス加工では，成形中の潤滑剤は，成形圧力による界面からの潤滑剤排出，滑りによる拭い去り，素材の表面拡大などが原因で膜厚が減少する．そのため，塑性加工中の潤滑状態は不安定である．本研究では，接触界面の電気抵抗変化を用いて潤滑膜厚の変化を推定する方法および焼付きの発生を検出する方法を構築する．板材引抜試験において，摩擦抵抗変化と潤滑膜厚変化が界面電気抵抗変化に与える影響を調査する．また，板材に塑性変形が生じた場合の表面粗さの変化に伴う膜厚変化の挙動についても調査する．さらに，鍛造加工のような接触面圧や表面拡大率が大きい条件に，本手法を応用できる可能性を検討する．