2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of incremental forming technology with local heating by laser irradiation as a quality-products processing technology for difficult-to-form sheet metals
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15K05728
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
日野 隆太郎 広島大学, 工学研究科, 准教授 (10283160)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | レーザ局所加熱逐次張出し / インクリメンタルフォーミング / マグネシウム合金板 / チタン板 / 微視組織と機械的特性 / 成形性 / 形状精度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 局所加熱逐次張出し成形後の板材の組織と機械特性：レーザ局所加熱逐次張出し法により成形されたAZ31マグネシウム合金板（板厚0.8mm）の円錐台形シェルからサンプル小片を切り出し，サンプル断面における微視組織の光学顕微鏡観察とマイクロビッカース硬さ試験を実施した．また正四角錐台成形品の斜面部から切り出した小試験片による引張試験を実施し機械特性を調査した．これまでの検討範囲内では，成形後のAZ31円錐台形シェルの硬さは全体的に成形前の素板硬さ（60.6HV）よりも高く，硬化していた．レーザ出力（局所加熱温度）が高くなるほど，またデフォーカス（焦点外し距離）が大きくなるほど成形品の硬度は低下する傾向があり，条件によっては成形前の素板硬さに近い値（63.5HV）となることもあった．また板厚方向の硬さ分布をみると，若干の例外はあるが全体的に冷却側（工具接触側）の硬度がやや高く，加熱側（レーザ照射側）の硬度がやや低い傾向が見られた．このような成形品硬さの変化は，成形中の動的再結晶および粒成長と関連していることが組織観察結果から推測される．
2. チタン板特有の成形不良：前年度までの研究で，チタン板（板厚1mm）のレーザ局所加熱逐次張出し成形において，材料延性が向上する高温時に板材に微小な貫通孔が生じ成形が失敗するという事例が見つかった．引き続き調査を行った結果，レーザ出力が高くデフォーカスが大きい条件下で微小孔欠陥が生じることがわかったが，その原因を明らかにするには至っていない．
3. 成形品の形状精度：前年度までの研究で，AZ31正四角錐台成形品では平面であるべき斜面部が内側にへこむという形状不良が生じることがわかっている．そこでデジタル画像計測により成形品全体の3次元形状データを取得し，形状誤差の傾向を明らかにした．
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Research Products
(4 results)
