レーザー加工によるPMMA・MDF材の多孔スリットに関する研究
| Project/Area Number |
18H00248
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
2140:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, fluid engineering, thermal engineering, mechanical dynamics, robotics, and related fields
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| Research Institution | Numazu College of Technology |
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Principal Investigator |
中川 秀則 沼津工業高等専門学校, 技術室, 技術専門職員
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| Project Period (FY) |
2018
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥340,000 (Direct Cost: ¥340,000)
Fiscal Year 2018: ¥340,000 (Direct Cost: ¥340,000)
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| Keywords | レーザー加工 / スリット / 疑似的弾性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
○目的
レーザー加工による切断の際に曲げの必要な部分に多くのスリット(多孔スリット)やハニカム構造を用いることでヒンジ(疑似的な弾性)の働きを有することが可能なことは知られているが詳細に分析した文献はなかったため, 疑似弾性曲げを行う場合の必要最小限の最適なスリット形状, CAEとの整合性, ヒンジの繰り返し試験を行い解析することで, レーザー加工による生産分野の発展に寄与できると考えた.
○方法
アクリルおよびMDFをプラスチック3点曲げ(JISK7171)により曲げ剛性を評価した.
Solidworksシミュレーションにより最適な形状を検討した.
同試料の中でも180°曲げに耐えるものは, 自作した繰り返しヒンジ試験機により耐久性を検証した.
○成果
3点曲げおよびシミュレーションの結果から材料に施すスリット形状は,
・材料端面から長い方が曲がり易い.
・孔形状のスリットは端からの開いたスリットより曲げに対する影響は小さい.
・スリットの幅は小さい方が曲がり易い.
・材料の異方性の影響は, ほとんど見られない.
本試験に用いた試料であれば, 長さ100mm幅10mm厚さ4mmの外形に長さから垂直方向に幅10mmと平行に幅の端から出来るだけ細く長いスリットを互い違いに施したものが, もっとも曲げ剛性が低下した.
繰り返し試験の結果
・アクリルは200回程度で破断する
・MDF材は1万回以上繰り返し曲げに耐えられる
以上のことが分かった.
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
