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粒子衝突によるマグネシウム合金への樹脂ー金属交互積層厚膜形成とその接合性評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K06017
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
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

原田 泰典  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (30218656)

研究分担者 布引 雅之  兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (50244687)
研究協力者 松本 実  兵庫県立大学, 大学院, 院生
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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード表面処理 / マグネシウム合金 / ショットピーニング / 耐食性 / 接合 / 耐摩耗性 / 接合性 / アルミニウム合金 / 表面改質 / 樹脂 / 超硬合金 / 耐腐食性 / 塑性変形 / 機械材料・材料力学 / 軽金属
研究成果の概要

アルミニウム合金やマグネシウム合金のような軽金属における表面特性向上のため、ショットピーニング技術である粒子衝突を応用した樹脂含有金属薄板の接合を試みた。おもに、マグネシウム合金において、樹脂と金属を交互に積層した積層板の良好な接合性が得られる加工条件について調べた。その結果、試験片への加熱温度は200度以上で基材への接合は可能であった。また、基材への硬質粉末および樹脂含有の金属薄板の接合は可能であり、接合性も良好であった。また、耐食性や耐摩耗性も改善することがわかった。以上より、本手法はマグネシウム合金の表面改質に対して有効な技術であることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ショットピーニングのような粒子衝突によって、樹脂の被覆されたアルミ箔の接合が可能であることを確認し、粒子衝突による樹脂皮膜の形成は十分に可能であることが得られた。接合する樹脂自体も軽量であるため、軽量化には適していると考えられる。さらに、金属と樹脂を交互に複積層させて厚膜を形成することも可能であることがわかった。このような接合方法はこれまでに行われたことがなく、皮膜形成に及ぼす加工条件を明らかにすることは本研究の学術的な特色であり、独創的な点であると考えられる。とくに、マグネシウム合金は、省エネを背景として、自動車や航空機などの搬送機器関連分野において、今後ますます利用範囲が広がる材料である。

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

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] ショットピーニングによる材料表面の塑性流動2019

    • 著者名/発表者名
      原田泰典
    • 雑誌名

      プレス技術

      巻: 57 ページ: 104-108

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ショットピーニングによる表面加工2018

    • 著者名/発表者名
      原田泰典
    • 雑誌名

      粉体技術

      巻: 10 ページ: 30-35

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ショットピーニングを利用したマグネシウム合金の表面改質2018

    • 著者名/発表者名
      神崎雄大、田中一平、原田泰典
    • 学会等名
      第4回材料WEEK
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ショットピーニングを応用した異種材接合によるマグネシウム合金の表面改質2018

    • 著者名/発表者名
      原田泰典、神崎雄大、田中一平
    • 学会等名
      第26回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2018)講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ショットピーニングを活用した表面改質と接合技術2018

    • 著者名/発表者名
      原田泰典
    • 学会等名
      福岡県工業技術センター機械電子研究所
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Surface Modification of Aluminium Alloy by Shot Lining and Laser Heating2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Harada, M. Nakahira, M. Nunobiki, K. Takahashi
    • 学会等名
      ISAAT2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ショットピーニングによる異材接合技術2017

    • 著者名/発表者名
      原田泰典
    • 学会等名
      電気鍍金研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショットピーニングと熱処理によるアルミニウム合金の表面改質2017

    • 著者名/発表者名
      原田泰典、中平雅希、高橋勝彦、布引雅之
    • 学会等名
      日本塑性加工学会 第68回塑性加工連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ショットピーニングを応用した異種材接合によるマグネシウム合金の表面改質2017

    • 著者名/発表者名
      原田泰典、中平雅希、松本実
    • 学会等名
      軽金属学会 第133回秋期大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ショットライニングとレーザによるアルミニウム合金の表面改質2017

    • 著者名/発表者名
      原田泰典、中平雅希、高橋勝彦、布引雅之
    • 学会等名
      軽金属学会 第133回秋期大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ショットライニング加工熱処理によるマグネシウム合金AZ31への皮膜形成2016

    • 著者名/発表者名
      松本実、原田泰典、布引雅之
    • 学会等名
      日本機械学会 2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface modification of magnesium alloy by shot lining and heat treatment2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Harada, M. Matsumoto, K. Takahashi
    • 学会等名
      9th Pacific Rim International Congress on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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