蛍光法を用いた直接観察による塑性加工界面の潤滑機構の検証

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06452334
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 小豆島 明 横浜国立大学, 工学部, 教授 (30111462)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 青木 孝史朗 横浜国立大学, 工学部, 助手 (70262409)
• Keywords: 蛍光法 / 直接観察 / 塑性加工 / 潤滑機構

Research Abstract

塑性加工における材料-潤滑油-工具界面のトライボロジー挙動は、塑性加工の成否に大きく影響する重要な現象である。この現象を明らかにすることにより、現在大きな問題となっている加工表面品質や工具寿命等を制御することが可能となる。特に、摩擦界面における微視的な接触状況を定量的に理解し、潤滑機構を明確に検証することが現在非常に望まれている。
本研究においては、直接観察用装置に微視的な接触状況を定量的に観察できる新たな手法として、申請者が開発した蛍光法(潤滑油に蛍光物質を添加し、蛍光顕微鏡により蛍光物質の挙動を観察する方法)を取り込むことにより、工具と材料界面の微視的な接触状況を明らかにし、塑性加工界面における潤滑機構を確立することを目的として研究を行い、以下の結果を得た。
(1)蛍光顕微鏡を用いて、工具と材料界面の潤滑油の挙動と材料表面凸部の接触状況の変化を高強度透明ガラス工具を通して直接観察を行った。
(2)工具と材料界面の潤滑油の挙動及び接触状況をビデオに撮影するシステムを確立した。
(3)直接観察した結果を定量化するために申請者の研究にある画像処理装置を用いる方法を開発した。
(4)変形中の材料表面凹凸の変化の観察結果を、申請者の研究室にある触針式表面粗さ計で測定した表面加工の変化と比較し、材料の工具への接触様式を調査し、塑性加工界面の新たな接触モデルを提案した。