2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of hybrid joining via blasting and hot water treatment
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20H02041
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
梶原 優介 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (60512332)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 文信 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (10739311)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 異材接合 / 成形接合 / ブラスト処理 / 熱水処理 / 亜鉛めっきハイテン鋼 / 加熱処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，自動車の生産ラインと親和性の高いブラスト処理と熱水処理を融合した金属樹脂直接成形接合技術を確立すること，及び成形接合時の樹脂転写現象を明らかにするとともに，接合寄与因子を解明することである．具体的には，ブラスト処理後に異材援用型熱水処理法を導入して鋼材表面にもナノ構造を創製し，Alのみならず鋼材とエンジニアリングプラスチックの間で引張せん断強度30 MPa，疲労試験強度(10^7回繰返し後のせん断強度) 20 MPa以上の成形接合を達成する．加えて，成形接合における接合メカニズムを解明する.
2022年度は，熱水処理が不適切であるSPCCの接合技術確立を目指し，ブラスト処理後に加熱処理によって表面構造を創製することを提案し，当該手法の妥当性を評価した．具体的には，ブラスト処理後に500℃でSPCC試験片を加熱し，その後成形接合を行った．その結果，引張せん断強度25MPa以上の強固な接合を実現し，xpsによる元素分析から，その主要因がFe2O3の微細構造によるアンカー効果向上によるものであることが分かった．また，表面自由エネルギー分析からも，アンカー効果が接合強度向上に大きく寄与していることが示されている．次に，2021年度に成功した亜鉛めっきハイテン鋼の熱水処理援用接合に関して，成形条件の確立かのために実験計画法と応答局面法による分散分析を行った．その結果，接合強度への寄与としては射出速度と金型温度が支配的であることが見出され，今後の社会実装化に向けて大きな進歩となった．
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
