2015 Fiscal Year Annual Research Report
アンカー効果および金属表面コーティングの相乗効果による金属―樹脂接合技術の開発
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25420071
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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, ものづくり研究所, 講師 (90367459)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池永 訓昭 金沢工業大学, 工学部, 講師 (30512371)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 射出成形 / 異種材料接合 / アンカー効果 / 成形条件 / 強化繊維 / X線CT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，射出成形法によって金属表面に加工された凹凸部に樹脂を流し込んで冷却固化させ，アンカー効果により金属と樹脂を接合する方法を対象としている．昨年度においては，接合強さの向上を目的に繊維長の異なる2種類のガラス繊維を含有した樹脂を供試材料として，接合強さの発現メカニズムを検討し，繊維長の違いが接合強さに与える影響を明らかにした．
今年度は，接合部におけるガラス繊維をさらに詳細に観察する方法を確立するとともに，接合強さの予測方法について検討を進めた．ガラス繊維の詳細な観察手法として，凹凸部近傍のガラス繊維の配向状態を3次元的に観察するためにマイクロX線CTを用いた観察を実施した．また，CT観察により得られたガラス繊維の定量評価を目的に，以前に開発した画像処理プログラムを改良してガラス繊維の配向評価に使用した．その結果，短繊維のミルドファイバーでは，凹凸部の深部にまで，ガラス繊維が複雑な配向状態で流入していることが確認されたが，長繊維のチョップド繊維では，金属と樹脂の界面近傍にガラス繊維が存在していない領域があることが確認された．また，接合強さの予測手法を検討するため，X線CT画像から金属表面の凹凸部の深さ分布や表面積を評価する手法を確立した．従来はレーザー顕微鏡等を用いて観察する手法が主流であったが，複雑な凹凸形状では死角があり，正確に評価ができない問題があった．今回検討したX線CTによる手法では，複雑な凹凸形状に対して，画像処理によって死角がなく深さや表面積を評価することに成功した．今年度確立したこれらの手法により接合強さを比較した結果，レーザー加工による接合面凹凸部の最大深さが接合強さを相関がみられ，凹凸部の最大深さから，接合強さを推定できる可能性を見出した．
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