| 研究課題/領域番号 |
17K06088
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生産工学・加工学
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
田中 秀岳 上智大学, 理工学部, 准教授 (10422651)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | CFRTS / 炭素繊維強化プラスチック / 放電加工 / バリ / 工具摩耗 / 機能性樹脂材料 / 機能性樹脂 / 切削加工 / CFRP / 通電切削 / 旋盤 / CFRTP / 通電加工 / 機能性プラスチック / 熱可塑性CFRP / 旋削加工 / 放電 / 切削工具 / 炭素繊維 |
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| 研究成果の概要 |
CFRPは強化材として含まれている炭素繊維の影響により工具摩耗が発生しやすく，バリや仕上げ寸法の悪化が問題となっている．本研究では通電，放電現象による工具摩耗の低減に効果的な加工方法の追求と，残存繊維の抑制が可能であるかを検討した．
窒素雰囲気化にすれば発火は抑え放電によるファイバーの切断が可能である．CFRTSの棒材を既存の形彫り放電加工機を用いて加工した場合，特に炭素繊維の毛羽立ちなどもなく工具先端の形状が転写されていた．最適な放電距離は10μm以内であることが分かった．旋盤でうまく放電させるためには放電距離を常に微調整させる機構が必要であるということが判明した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
機能性プラスチックのCFRPは強化材として含まれている炭素繊維の影響により工具摩耗が発生しやすく，バリや仕上げ寸法の悪化が問題となっている．工具摩耗の影響を避けることを考えた場合，旋削加工ではなく，工具が工作物に触れない非接触加工が適しているように考えられるが，非接触加工では精密な加工を行うことが難しい．特に医療機器分野においてCFRPを用いた微細加工品の需要が高まっているため，旋盤による加工を行う必要がある．本研究では通電，放電現象による工具摩耗の低減に効果的な加工方法の追求と，残存繊維の抑制が可能であるかを検討した結果，切削と放電加工を組み合わせることによりバリを抑制できる事を確認した．
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