2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of High Strength Resin-Resin Joining Technologies using Resin Fusion and Anchor Effect
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16K06026
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
瀬戸 雅宏 金沢工業大学, 工学部, 准教授 (90367459)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 射出成形 / 接合技術 / 溶着 / アンカー効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地球温暖化や大気汚染への対策を背景に，自動車分野を中心様々な取り組みが行われている．特に部品の軽量化は，排出ガス削減，燃費向上に重要な課題であり，積極的な軽量化技術の研究開発が実施され，高強度材を用いた薄肉化，金属部品の樹脂部品への代替などが検討されている．特に，エンジン部品や構造部材などは，使用環境に適した材料を部分的に使用するマルチマテリアル化が注目されている．そのため，材料同士を接合する技術が不可欠である．
研究代表者らはこれまで，金型内にインサートし，射出成形法によりアンカー効果を用いた接合技術の開発と，そのメカニズムの解明を検討してきた．その一方で，あらかじめ成形された樹脂部品を金型内に入れて射出樹脂材料と接合するニーズが高まってきた．本研究課題では，射出材の熱を利用し，融着によって射出成形樹脂とインサート部品を接合する技術開発を検討した．昨年度までは，樹脂材料としポリプロピレン樹脂（PP）とポリアミド樹脂（PA）に着目し，同一樹脂同士並びに異種材同士の接合について評価した．
本年度は，インサート材にPPおよびPA，射出材に同一樹脂としてPA，さらに成形温度が高いポリカーボネート樹脂（PC）を供試材料として，接合強さに与える成形条件の影響について調査した．その結果，PA同士の接合については成形条件の最適化により母材破壊する程度の接合強さを得ることができた．さらに界面の観察においても，確実な融着が実現できた．しかしながら，PCとPPとの接合においては十分な接合強度が得られず，界面破壊している様子が観察された．接合強さが低い原因を考察した結果，材料違いによる成形収縮量の差によって，離型後に界面接合部の剥離が徐々に進行したためであることが明らかとなった．今後は異種樹脂同士の接合強度向上を研究の目標に位置づけ，様々な表面処理技術を応用した接合技術の確立を目指す．
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