2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of hard film texture coated tool by scanning micro discharge additional processing in gas atmosphere
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16K06000
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
山本 武幸 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 技術職員 (40396594)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 淳 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (40292479)
小貫 哲平 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 准教授 (70400447)
周 立波 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (90235705)
尾嶌 裕隆 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 准教授 (90375361)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 機械工作・生産工学 / 材料加工・処理 / 放電加工 / 付加加工 / 硬質皮膜 / 切削 / トライボロジ― |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，従来用いられている切削工具への各種コーティング手法とは異なり，窒素，酸素などの雰囲気中において，直径数十～数百マイクロメートルのチタンやアルミニウムといった金属電極を所望の軌跡で走査しつつマイクロ放電付加加工し，窒化チタンや酸化アルミニウムなどの硬質薄膜を所望のテクスチャ構造で高速度鋼や超硬合金などの切削工具表面に被覆するという合理的かつ斬新な手法により，高密着性の硬質膜テクスチャコーテッド工具を開発する．そこでは，開発工具を用いた金属材料の実切削性能評価を通じた検証も実施する．
平成30年度は，前年度に検討したチタンおよびアルミニウムの微粉末の圧縮結合によって製造した細電極による放電付加加工による皮膜が密着性に問題を抱えていることがわかったため，バルク材料から製作した細電極による検討に切り替えた．その結果，アルミニウム細電極では安定した皮膜形成には至らなかったものの，チタン細電極ではサーメット工具表面上に放電堆積皮膜を創成させることに成功した．そして，実際に直線状で幅0.1 mm程度の皮膜パターンを等間隔で複数並べた比較的単純な放電皮膜テクスチャをサーメット切削工具の逃げ面上に創成することに成功した．さらに，その放電堆積によるテクスチャ型皮膜工具を用いて純アルミニウム丸棒を切削した結果，工具逃げ面上におけるテクスチャの十分な残存と，汎用切削工具に比べ多少の摩擦の低減を観測するに至った．これらの結果から，窒素雰囲気中におけるチタン細電極を用いたマイクロ放電堆積加工により，切削工具表面にテクスチャ状の硬質皮膜を形成可能なことが示された．
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