| 研究概要 |
本研究は,熱間押出しにおいてコンテナ内面やダイス表面にはたらく応力を光ファイバを用いた新しい方法で測定しようとするものである。
1.光ファイバを用いた圧力センサの開発
工具表面に薄肉部を設け,工具の裏側から光ファイバ式変位計を挿入して,この薄肉部のたわみ変位を検出することで圧力を検出するセンサを開発した。円柱試料のすえこみ圧縮を行い,型表面にはたらく圧力分布を測定し,工具表面の圧力分布を十分な精度で検出できることを確認した。本センサの特徴は,工具表面に貫通穴を設ける必要がないため,潤滑条件下や材料と工具とのすべりが激しい条件下でも測定ができることで,従来のセンサにないすぐれた点である。
2.押出しへの適用
開発した圧力センサを適用して押出しコンテナ内面にはたらく圧力分布を測定した。使用した光ファイバの耐熱性が不十分だったため,常温でアルミニウム材の潤滑押出し,鉛材の無潤滑押出しを行った。この結果,潤滑剤を用いた押出しではコンテナ内面の圧力分布がほぼ均等なのに対し,無潤滑条件ではコンテナ内面にはたらく摩擦応力のためにダイ面からの距離に比例して圧力が高くなる分布となることがわかった。無潤滑条件における圧力分布の特徴は,同様の条件で行われる熱間押出しにおける圧力分布に特有のものと考えられる。
3.今後の課題
熱間での測定を可能にするため,高温下での使用に耐える光ファイバプロ-ブを開発する。摩擦応力も検出するセンサの設計・製作を行ったが,光ファイバの位置合わせに問題があり,測定までには至らなかった。この点を改善して摩擦応力の測定も可能にするつもりである。
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