2003 Fiscal Year Annual Research Report
木材粉末の圧粉特性と複雑形状部品のニヤネットシェイプ成形に関する研究
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13650777
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
高倉 章雄 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (40163183)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯塚 高志 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (60335312)
山口 克彦 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (90027805)
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| Keywords | 材料 / 木材 / 粉末成形 / 高温加工 / 押出し加工 / 新素材 |
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| Research Abstract |
木材を粉末状(チップ)に粉砕し,これを圧縮成形して固形化する技術が開発されれば,任意形状の高強度な木質製品の製造が可能になる.また,木材を粉末状に粉砕して使用するため,間伐材,枝打ち材,木材として利用価値のない曲がった樹木なども材料として使用でき,森林の有効利用と同時に生産性の向上が期待できる.本研究では,木材以外の他の物質(廃棄の際に問題となる石油系の接着剤など)を一切使用せずに,木材粉末のみを固形化する技術の開発を行うために,木材粉末の圧縮特性の把握と複雑形状部品のニヤネットシェイプ成形の可能性を検討する.
本年度は,複雑形状部品の成形の可能性と得られた成形品の機械的特性について検討した.
1.射出成形による複雑形状部品の成形:複雑形状部品を成形するために射出実験を行い,射出成形の可能性と問題点について検討した.そして,良好な射出成形体を得るための加工条件(コンテナおよびキャビティ温度の設定,摩擦損失を考慮した金型の設計,射出圧力と保持時間など)を明らかにした.
2.ホットプレスよる複雑形状部品の成形:ホットプレスによるカップ形状の薄肉容器の成形を試み,木材粉末の流動性に対するカップの肉厚,工具形状および工具の配置の影響を調べた.そして,良好な成形体を得るための最適な加工条件(粉末の粒径,含水率,加工温度および成形圧力など)を明らかにした.また,これらの実験結果から,木材粉末の複雑形状部品のニヤネットシェイプ成形の可能性が確かめられた.
3.成形品の機械的特性の検討:得られた成形体の硬さ試験,曲げ試験,密度測定を行い,機械的特性に及ぼす加工条件の影響を明らかにした.また,成形品を半割にして木材粉末の接合状態を調べ,木材粉末の接合状態と機械的特性の関係を明らかにした.
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[Publications] 高倉章雄: "木材粉末の成形に関する研究(射出成形の可能性の検討)"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. 1. 407-408 (2003)
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[Publications] T.Miki: "Production of Long Rods by Sequential Extrusion of Wood Powders"Journal of Materials and Processing Technology. 140. 407-412 (2003)
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[Publications] 三木恒久: "木材粉末の成形に関する研究(射出成形における含水率の影響)"第11回機械材料・材料加工技術講演会 講演論文集. 311-312 (2003)
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[Publications] 飯塚高志: "木材粉末のみによる圧粉成形材料の引張特性に関する研究"第47回日本学術会議材料研究連合講演会論文集. 80-81 (2003)
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[Publications] 三木恒久: "木材粉末の成形に関する研究(第8報:射出成形体の機械的性質に及ぼす成形因子)"第54回塑性加工連合講演会講演論文集. 301-302 (2003)
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[Publications] T.Miki: "Mechanical Properties of Binderless Compacted Product only using Wood Powders"Proc.of 2^<nd> International workshop on "Green" Composites. 68-74 (2004)
