2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of perfect joint (jointless joint) technology and proposal of new structural materials
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19H00826
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤井 英俊 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (00247230)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 接合 / ものづくり / 材料加工・処理 / 固相接合 / 短時間プロセス / 無変態 / 高強度 / 100％継手効率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度～2021年度は、摩擦現象を利用した「完全接合技術」の構築を行ったが、2022年度～2023年度は、この技術のさらなる高度化、汎用化を追求し、電気発熱を利用した手法に取り組んだ。接合開始時から、被接合材強度以下の大荷重を加え、接合したい部分を局所的に加熱することによって、低温で接合が達成されることを明らかにした。これにより、加熱のための熱源は、必ずしも摩擦熱である必要はないことを示すことができ、装置の大幅な小型化を図ることができた。加えて、局所加熱技術を活用した汎用完全接合技術及びバリ除去機構も併せて開発した。
開発した新規接合技術を用いると、従来の溶接・接合法では、接合が困難な種々の材料の接合が可能であることを明らかにした。具体的には、凝固偏析が生じやすいP,Sを多量に含んだ鋼材の接合に成功したたけでなく、変態時に割れを誘発しやすい高C鋼に対して、A1点以下での接合を達成し、C量の限界値を大幅に向上させた。その結果、電気抵抗発熱を利用した新規完全接合技術においては、鋳鉄においても（1）溶融（チル化）させない、（2）マルテンサイト変態を生じさせない、（3）黒鉛を変形させない、の三大条件をすべて満たすことができ、従来法で不可能であった接合に成功した。
このほか、種々のアルミニウム合金やチタン合金に対しても、完全接合を達成でき、接合に伴い軟化が全く生じない継手を得ることが可能となった。これらの特性は設計の難度を大幅に下げることになり、今後のモノづくり産業に大きな影響を与えると考えられる。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Patent(Industrial Property Rights)] 金属部材と樹脂部材の接合方法及び接合構造2023
Inventor(s)
高業飛,山本尚嗣,山本匡昭,廖金孫,藤井英俊,森貞好昭
Industrial Property Rights Holder
高業飛,山本尚嗣,山本匡昭,廖金孫,藤井英俊,森貞好昭
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
PCT/JP2021/029423
Overseas
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[Patent(Industrial Property Rights)] テーラードブランク材及びその製造方法並びにプレス成形品2022
Inventor(s)
藤井英俊,森貞好昭,潮田浩作,富士本博紀,平田弘征,児玉真二
Industrial Property Rights Holder
藤井英俊,森貞好昭,潮田浩作,富士本博紀,平田弘征,児玉真二
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
PCT/JP2022/029778
Overseas
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