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表面微細構造を利用した金属・樹脂直接接合の接合力発現メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K17946
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生産工学・加工学
研究機関東京大学

研究代表者

木村 文信  東京大学, 生産技術研究所, 助教 (10739311)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード金属・樹脂直接接合 / 射出成形 / 表面微細構造
研究成果の概要

表面微細構造と射出成形を利用した金属・樹脂直接接合において,どのような要素が接合特性に影響を与えるかを調査した.微細構造の形成には陽極酸化,ブラスト処理などの様々な手法を横断的に検討し,接合に適した構造の形成条件を明らかにした.射出成形条件も高精度に制御することで,様々な接合サンプルを作製可能にした.接合特性の評価手法としては,独自の引張試験機の開発を行い,従来手法よりも高精度に接合強度を計測できるようにした.また,界面を電子顕微鏡などで分析し,微細構造へのアンカー効果以外の要素も接合に大きく影響している様子を確認した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 12件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 陽極酸化処理によるナノ構造を利用した金属-樹脂直接接合2017

    • 著者名/発表者名
      門屋祥太郎,木村文信,梶原優介
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 69 号: 6 ページ: 419-422

    • DOI

      10.11188/seisankenkyu.69.419

    • NAID

      130006230280

    • ISSN
      0037-105X, 1881-2058
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of molding conditions on injection molded direct joining using a metal with nano-structured surface2016

    • 著者名/発表者名
      Fuminobu Kimura, Shotaro Kadoya, Yusuke Kajihara
    • 雑誌名

      Precision Engineering

      巻: 45 ページ: 203-208

    • DOI

      10.1016/j.precisioneng.2016.02.013

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ナノ表面構造利用の金属・樹脂一体成形: 接合強度への加工条件の影響2015

    • 著者名/発表者名
      木村文信,門屋祥太郎,梶原優介
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 67 号: 6 ページ: 647-650

    • DOI

      10.11188/seisankenkyu.67.647

    • NAID

      130005110068

    • ISSN
      0037-105X, 1881-2058
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 金属・樹脂の成形接合における流動形状が繊維配向および接合強度に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      木村文信,門屋祥太郎,呂笑顔,梶原優介
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電解液ジェット加工援用型成形接合における加工レートの調整法とその影響2018

    • 著者名/発表者名
      木村文信,呂笑顔,趙永華,国枝正典,梶原優介
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 金型真空吸引による型内直接接合の接合強度変化の検証2018

    • 著者名/発表者名
      門屋祥太郎,木村文信,梶原優介
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ブラストを利用した金属・樹脂直接接合における成形条件と接合強度の関係2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木豪太,山口英二,木村文信,梶原優介
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 陽極酸化処理を利用した金属-樹脂直接接合の基礎的検証2017

    • 著者名/発表者名
      門屋祥太郎,木村文信,梶原優介
    • 学会等名
      2017年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      慶應大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ブラスト援用型射出成形接合における噴射圧の接合強度への影響2017

    • 著者名/発表者名
      木村文信,田村勇太,山口英二,梶原優介
    • 学会等名
      第31回エレクトロニクス実装学会春季講演大会
    • 発表場所
      慶應大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface Structure Analysis for Injection Molded Direct Joining using Abrasive Blasting2017

    • 著者名/発表者名
      Fuminobu Kimura,Yuta Tamura,Eiji Yamaguchi,Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      The 33rd international conference of Polymer Processing Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Laser-structured Metal Surface on Strength of Metal-Polymer Direct Joining2017

    • 著者名/発表者名
      Kakeru Enami,Fuminobu Kimura,Keisuke Yokoyama,Takeshi Murakami,Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      The 33rd international conference of Polymer Processing Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metal-polymer direct joining using nano structures on metal surface: effect of surface structure size on polymer replication2017

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Kadoya,Fuminobu Kimura,Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      The 33rd international conference of Polymer Processing Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metal-polymer Injection Molded Direct Joining Using Electrolyte Jet Machining2017

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyan Lyu,Fuminobu Kimura,Yonghua Zhao,Masanori Kunieda,Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      The 7th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属-樹脂直接接合における金型真空吸引効果の基礎的検証2017

    • 著者名/発表者名
      門屋祥太郎,木村文信,梶原優介
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第25回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ブラスト利用型金属/樹脂直接接合における表面性状と接合強度の関係2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木豪太,山口英二,木村文信,梶原優介
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第25回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 金属表面構造が金属樹脂直接接合に及ぼす影響の有限要素解析2017

    • 著者名/発表者名
      江波翔,木村文信,横山景介,村上豪,梶原優介
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第25回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Current density dependence on joining strength in EJM based metal-polymer direct joining2017

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyan Lyu,Fuminobu Kimura,Yonghua Zhao,Masanori Kunieda,Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      2017年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 金属-樹脂間の接合強度に対する表面構造サイズの影響の基礎的評価2017

    • 著者名/発表者名
      門屋祥太郎,木村文信,梶原優介
    • 学会等名
      2017年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 接合に寄与するブラスト成形接合の工程:型内圧力制御による調査2017

    • 著者名/発表者名
      木村文信,鈴木豪太,山口英二,梶原優介
    • 学会等名
      2017年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Metal-polymer Injection Molded Direct Joining Using Electrolyte Jet Machining2017

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyan Lyu,Fuminobu Kimura,Yonghua Zhao,Masanori Kunieda,Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第28回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] レーザ加工された表面凹凸構造が金属と樹脂の接合強度に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      江波翔,木村文信,横山景介,村上豪,梶原優介
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第28回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 表面微細構造を利用した金属・樹脂直接接合2017

    • 著者名/発表者名
      梶原優介,木村文信,門屋祥太郎
    • 学会等名
      第119回マイクロ接合研究委員会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 成形接合:表面処理とインサート成形を利用した金属・樹脂直接接合2017

    • 著者名/発表者名
      木村文信,門屋祥太郎,梶原優介
    • 学会等名
      第19回 電子デバイス実装研究委員会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Injection speed dependence on shear strength of metal-polymer direct joining2016

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Kadoya, Fuminobu Kimura, Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      16th International Conference on Precision Engineering
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metal-polymer direct joining with abrasive blasted metals2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tamura, Fuminobu Kimura, Eiji Yamaguchi, Naotake Nakura, Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      16th International Conference on Precision Engineering
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DIRECT JOINING OF INJECTION MOLDED POLYMER ON ABRASIVE BLASTED METAL: INVESTIGATION OF MOLDING CONDITIONS2016

    • 著者名/発表者名
      Fuminobu Kimura, Yuta Tamura, Eiji Yamaguchi, Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      Asian Workshop on Polymer Processing 2016
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] METAL-POLYMER DIRECT JOINING: EFFECT OF INJECTED POLYMER TEMPERATURE NEAR JOINT AREA2016

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Kadoya, Fuminobu Kimura, Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      Asian Workshop on Polymer Processing 2016
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブラスト援用型金属・樹脂直接接合における接合界面の評価2016

    • 著者名/発表者名
      田村勇太,山口英二,木村文信,梶原優介
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会成形加工シンポジア’16
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 射出樹脂の型内温度が金属-樹脂直接接合に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      門屋祥太郎,木村文信,梶原優介
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第27回年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ブラスト処理を利用した金属/樹脂直接接合における射出成形条件の影響2016

    • 著者名/発表者名
      田村勇太,木村文信,山口英二,名倉尚丈,梶原優介
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第27回年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Interface analysis of injection molded direct joining using surface nano-structures2016

    • 著者名/発表者名
      Fuminobu Kimura, Shotaro Kadoya, Yukinaga Arai, Akitsu Shigetou, Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      euspen's 16th International Conference & Exhibition
    • 発表場所
      Nottingham, UK
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metal-polymer direct joining: effect of polymer injection speed on joint strength2016

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Kadoya, Fuminobu Kimura, Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      euspen's 16th International Conference & Exhibition
    • 発表場所
      Nottingham, UK
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表面ナノ構造を利用した金属・樹脂直接接合の界面分析2016

    • 著者名/発表者名
      木村文信,門屋祥太郎,新井志大,重藤暁津,梶原優介
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大学,野田
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ブラスト処理を利用した金属/樹脂直接接合における処理面性状と接合強度の相関2016

    • 著者名/発表者名
      田村勇太,木村文信,梶原優介,山口英二,名倉尚丈
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大学,野田
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属-樹脂直接接合の接合強度に対する金属表面構造と射出速度の影響2015

    • 著者名/発表者名
      門屋祥太郎,木村文信,梶原優介
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会シンポジア’15
    • 発表場所
      福岡大学,福岡
    • 年月日
      2015-11-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ブラスト表面処理を利用した金属/ 樹脂直接接合の基礎的検証2015

    • 著者名/発表者名
      田村勇太,木村文信,梶原優介
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会シンポジア’15
    • 発表場所
      福岡大学,福岡
    • 年月日
      2015-11-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of injection speed and cavity pressure on injection molded direct joining2015

    • 著者名/発表者名
      Fuminobu Kimura, Shotaro Kadoya, Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century
    • 発表場所
      京都リサーチパーク,京都
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a tensile test machine for metal-polymer direct joining2015

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Kadoya, Fuminobu Kimura, Yusuke Kajihara
    • 学会等名
      12th International Symposium on Measurement Technology and Intelligent Instruments
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブラスト処理金属片のインサート成形による金属・樹脂直接接合2015

    • 著者名/発表者名
      木村文信,田村勇太,門屋祥太郎,梶原優介
    • 学会等名
      2015年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      東北大学,仙台
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属-樹脂直接接合における金属表面構造と成形条件が接合強度に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      門屋祥太郎,木村文信,梶原優介
    • 学会等名
      2015年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      東北大学,仙台
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属・樹脂直接接合における成形条件の成形品強度への影響2015

    • 著者名/発表者名
      木村文信,門屋祥太郎,梶原優介
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第26回年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀,東京
    • 年月日
      2015-06-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 接合体の製造方法2017

    • 発明者名
      江波翔,梶原優介,木村文信
    • 権利者名
      東京大学,生産技術研究奨励会
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-169506
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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