2015 Fiscal Year Research-status Report
マイクロ・メゾ成形中の摩擦界面挙動の定量とモデル化
| Project/Area Number |
15K05719
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
牧野 武彦 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70273315)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 成形加工 / 工具表面 / 摩擦 / マイクロ・メゾスケール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，マイクロ・メゾ成形による金属部品の精度と信頼性に大きな影響を及ぼす工具／材料間の摩擦界面挙動を定量化し， 不均一で変化していく界面の扱い方を確立することによって，成形の解析のためのモデル化を行うことを目的とする.界面挙動の定量は，工具表面の凝着量についての接触電位差測定を所定量ごとの成形後に行い，モデル化は，この定量結果と工具表面に加わる摩擦力の測定を成形中に行った結果を比較して行う．最終的に，成形前の材料状態の結果として成形中に変化する境界条件を，成形の解析に適用する．
摩擦力の直接測定から計算機実験の手法までを含めて系統的に摩擦界面挙動を定量した結果を用いて，変化する界面状態をモデル化する試みは他にはない.界面状態を徹底して定量し，この情報を塑性加工の解析に利用する方法が確立できれば，マイクロ・メゾ成形に限らず，マクロスケールの加工の解析においても必須の手法に発展することが期待できる.
これまでに，前加工や焼鈍を行った各種材料を，工具にコーティングした硬質被膜上で押出し据込み加工した場合の加工度ごとの接触電位差測定を行い，様々な場合の凝着挙動を定量化してきた.同時に，同様の材料を用いた押出し据込み加工中の摩擦力直接測定を行い，加工過程における摩擦力の変化についての情報を収集した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前加工や焼鈍を行った各種材料を用いた押出し据込み加工の加工度ごとの接触電位差測定を行い，様々な場合の凝着挙動を定量化してきたが，さらに工具表面に硬質被膜をコーティングした場合にも対応できるように，幅広い接触電位差を高い精度で測定可能な装置に改良した．これを用いると，過去の凝着の計算機実験の結果と比較可能な範囲が拡がり，モデル化のもとになる情報がより多く系統的に得られると予想できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの実験結果に基づいて，加工中の材料の状態と摩擦状態の相関を明らかにする.さらに，これをモデル化して，成形加工の解析に取り入れる方法を確立する.
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Research Products
(4 results)
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[Presentation] Atomistic calculation of adhesion during forming2015
Author(s)
Takehiko Makino, Penigalapaty Joseph Ajay Amrithraj, Masayuki Ishikawa and Shota Kohmura
Organizer
XIII International Conference on Computational Plasticity (COMPLAS XIII)
Place of Presentation
Barcelona, Spain
Year and Date
2015-09-01 – 2015-09-03
Int'l Joint Research
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