2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of New Tool-less Friction Joining Method
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15H04133
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤井 英俊 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (00247230)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 接合 / ものづくり / 金属生産工学 / 材料加工・処理 / 構造・材料 / 組織制御 / 表面・界面物性 / 可視化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H28年度までに用いた鋼材に数種類の鋼材を加え接合実験を行い、摩擦圧力、アップセット圧力、摩擦時間、回転速度などの接合パラメータの最適化、液体CO2による冷却方法の最適化を試みた。制御方式としてはブレーキ式、摩擦時間の制御方法は寄り代制御とした。
また、H30年度に実施予定していた、線形摩擦接合についても先行しで研究を実施し、振幅、振動数、押しつけ圧力を3つのパラメータとし、接合の最適化を行った。その結果、両手法とも押しつけ圧力（摩擦圧力）を変化させることにより、接合温度が制御可能であることを明らかにした。押しつけ圧力（摩擦圧力）が増加するにつれて、接合温度が低下する。
摩擦圧接法においては、半径方向の温度差が顕著である。これに関しては、低い回転数を用いることで、界面温度が比較的均一になることや、液体CO2を高温となる外周部に吹きかけることでより、温度差の小さい継手を得ることができることを明らかにした。加えて、高荷重を加えた際、外周部が先行して加熱されるため、比較的低温で強度を保った中心部がこの高荷重をささえることとなり、見かけの圧力が上昇し、さらに平衡温度が低下することを突き止めた。これに対しては、接合途中で圧力を低下させる多段階圧力制御方式を用いることで改善できることを明らかにした。
上記の方法を用いることにより、液体CO2を用いなくても、界面近傍に強ひずみ加工を与えることが可能であることを明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
H30年度に予定されいた線形摩擦摩擦接合に取り組むとともに、液体CO2を用いずに界面に強ひずみ加工を付与できる方法を明らかにしたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの予定を上回って進行しているので、継続して研究を推し進める。
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Research Products
(15 results)
