2007 Fiscal Year Annual Research Report
スモールスケール接合によるNiTi製高機能医療用デバイスの作製
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19560737
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
福本 信次 University of Hyogo, 大学院・工学研究科, 准教授 (60275310)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 厚之 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70220449)
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| Keywords | NiTi合金 / マイクロ接合 / クロスワイヤ溶接 / 抵抗スポット溶接 / 微細組織 / 金属ガラス / スモールスケール / 抵抗ロウ付け |
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| Research Abstract |
医療用材料としてNiTi合金や金属ガラスなどの機能性金属のマイクロ接合を行った。
φ400mmのNiTi極細線のクロスワイヤ溶接においては、断面組織は、母材、熱影響部(HAZ)、フラッシュにおおよそ分類された。溶接電流および電極荷重と継手強度の関係を明らかにした。接合界面およびその近傍の組織観察により接合メカニズムを調べた。通電中に形成した融液はワイヤの食い込み変形に伴って排出され、外部にフラッシュを形成する。結果として接合界面にナゲットは形成されず、プロジェクション溶接に近い接合メカニズムであることが明らかになった。また開発した特殊な電極を用いることにより多点同時接合を行い、NiTiネットの試作を行った。
このほかφ2.5mmのNiTi丸棒とステンレス鋼の異材突合わせ抵抗溶接を行った。開先形状およびインサート材を選定することで300MPa以上の継手強度が得られた。今後は複合インサートを用いることで抵抗ロウ付けによる強度向上を図る。
Zr基金属ガラスを抵抗スポット溶接により接合を試みた。金属ガラスは結晶化あるいは構造緩和することなく溶接することが必須であるが、急熱、急冷の特徴をもつ抵抗スポット溶接を適用することで溶接部およびHAZにおいてもアモルファス構造を維持したまま溶接が可能であることを示した。また溶接部およびその周辺の組織観察により、接合部における最高到達温度はTg以上であり、溶接部のほとんどは過冷却液体状態であり、一部平衡液体状態になることが示唆された。
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