Development of riveting technique for CFRP and metal materials applicable to multi-material structures

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04242
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18040:Machine elements and tribology-related
• Research Institution: University of Hyogo
• Principal Investigator: Kaizu Koichi 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (50177317)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: CFRP/A6061継手 / 打抜きリベット締結法（パンチングリベット法） / 異種材料接合技術 / マルチマテリアル構造

Outline of Final Research Achievements

In order to reduce the weight of transportation equipment, multi-material structures using both lightweight and high-strength CFRP and lightweight metal materials are required. Joining technique of dissimilar materials such as CFRP and metal materials is indispensable for manufacturing multi-material structures. In this study, we investigated the shape of the rivet and the method of applying load for making the rivet so that the punching rivet method proposed by the principal researcher could be applied to the joining of CFRP and aluminium alloy. From research results, we succeeded in joining CFRP and aluminium alloy with high strength by the punching rivet method. The punching rivet method is useful for joining CFRP and aluminium alloy.

Free Research Field

材料力学、衝撃工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

接合した継手が高い強度を得られることから打抜きリベット締結法がCFRPと金属材料との異種材料間の接合技術の一つとして有用であることを明らかにすることができた。現状では、リベットやリベットホルダーの形状が軽量化も考慮した最適な形状といえるところまでは至っていないが、強度に関係しない部分をスリム化することで、自動車や航空機などの輸送機器へ適用できる接合技術となりえるものと考えている。スリム化したリベットやリベットホルダーの最適形状を明らかにできれば、輸送機器の軽量化に伴う燃費向上によるエネルギー消費量と二酸化炭素排出量の削減に貢献できることから大きな社会的意義があると考えている。