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熱可塑性CFRPの接合成形による高強度大型構造部材の作成法

研究課題

研究課題/領域番号 16K06006
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関金沢大学

研究代表者

立野 大地  金沢大学, フロンティア工学系, 助教 (30714159)

研究分担者 米山 猛  金沢大学, 機械工学系, 教授 (30175020)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード熱可塑性CFRP / 接合 / プレス成形 / 成形加工
研究成果の概要

熱可塑性CFRPシートの積層構造を活用して,元のシートと同等の強度を有する継手構造を明らかにした.この結果を応用し,端部にその継手構造を有するU字ビームをプレス成形する方法を確立した.プレス成形したU字ビームどうしを,プレス機を用いて,部分加熱圧着により接合して閉断面ビームを製作する技術と,閉断面ビームを長手方向に接合する技術を開発した.これにより単位部品をつなぎ合わせてより大きな部材を製作する工法を見いだした.
一方,部分的な加熱圧着では継手周囲の強度が低下する問題が明らかとなった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により,元の材料と同等の強度をもつ継手構造が明らかとなった.熱可塑性CFRPの接合は樹脂強度に依存するため母材強度に比べて弱くなるが,積層構造を活用することでこの問題を克服した.この継手構造を活用して単位部品をつなげて長尺閉断面ビームを成形できることを示した.本研究を通して接合に求められる成形方法や金型の機能,さらに本接合法における課題も明らかになり,今後の研究の方向性が示唆された.この研究成果は熱可塑性CFRPの活用に貢献するものである.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2018

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 熱可塑性CFRPの接合成形法2018

    • 著者名/発表者名
      立野大地
    • 学会等名
      平成30年度塑性加工春季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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