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セラミック粒子添加プレス油の高潤滑メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K05095
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分26050:材料加工および組織制御関連
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

安部 洋平  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60402658)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードしごき加工 / 微粒子添加油 / 焼付き / 直接観察 / セラミック微粒子 / カーボン微粒子 / ガラスダイ / 加工条件 / 粒子挙動 / セラミック粒子 / 界面 / その場観察 / 潤滑メカニズム / 潤滑油 / セラミック粒子添加油 / 加工界面 / 接触状態 / 塑性加工 / 潤滑
研究開始時の研究の概要

電気自動車,ハイブリット自動車に欠かせない電池容器のプレスによる大量生産が急務であり,それにはプレス加工に用いられる環境負荷の大きい塩素系物質が添加されている潤滑油の代替えが望まれている.本研究では,塩素系潤滑油の代替えとなれそうなセラミック粒子添加油を提案するために添加油による潤滑メカニズムの調査,有効な条件を明確にする.合わせて,加工界面の接触状態のモニタリング,粒子埋設による成形品表面の硬さ向上を試みる.

研究成果の概要

電気自動車,ハイブリット自動車などの電池容器のプレスによる大量生産が急務である.プレスでは成形品の表面拡大率と金型面圧が高く,焼付きの生じやすいしごき加工が問題である.焼付き抑制に塩素系添加油が有効であるが,大きい環境負荷のために代替が必要である.本研究では,塩素系添加油の代替えとなれそうなセラミック微粒子添加しごき加工油を提案するために添加プレス油による潤滑メカニズムの調査,有効な条件を調査した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

微粒子添加油を用いたしごき加工においてガラスダイを用いた焼付き抑制の観察,アルミニウム合金およびステンレス鋼の焼付き限界を調査した.観察より10ミクロンの粒径では平板とガラスの間で粒子が拘束,加工により平板に埋設されて直接接触を妨げているようであり,より小さな粒径では凝集したものの分裂分散も観察された.また,加工条件の調査結果から1ミクロンのSiO2粒子を1vol%添加した油によりA3003では12.8%から17.4%,SUS430では3.7%から9.4%に,炭素粒子では3.7%から6%ほどに向上できた.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] モンクット王工科大学/ラジャマンガラ工科大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Improvement of Seizure Resistance in Ironing of Aluminum Alloy Sheets and Stainless Steel Cups by Utilizing Laser Textured Die Having Lubricant Pockets2023

    • 著者名/発表者名
      Yohei Abe and Mika Sugiura and Takumi Ando and Peerapong Kumkhuntod and Kamthon Septham and Witthaya Daodon and Ken-ichiro Mori
    • 雑誌名

      Metals

      巻: 4-13 号: 4 ページ: 803-803

    • DOI

      10.3390/met13040803

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Increase in ironing limit of stainless steel cups with lubricants containing ceramic particles2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe, T. Yamashita and K. Mori
    • 雑誌名

      IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering

      巻: Vol.1270(MF2022) 号: 1 ページ: 012018-012018

    • DOI

      10.1088/1757-899x/1270/1/012018

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] しごき加工における潤滑剤に添加したセラミック粒子挙動のガラスダイを用いたその場観察2020

    • 著者名/発表者名
      安部 洋平, 市村 昂己, 森 謙一郎
    • 雑誌名

      第71回塑性加工連合講演会講演論文集

      巻: - ページ: 201-202

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Ironing limit of aluminium alloy cups with lubricants containing nanoparticles and tool steel die2020

    • 著者名/発表者名
      Yohei Abe, Kai Sugiura, Ken-ichiro Mori
    • 雑誌名

      Procedia Manufacturing

      巻: 50 ページ: 114-118

    • DOI

      10.1016/j.promfg.2020.08.021

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] しごき加工における潤滑剤に添加したセラミック粒子挙動のガラスダイを用いたその場観察2020

    • 著者名/発表者名
      市村昂己
    • 学会等名
      第71回塑性加工連合講演会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Ironing limit of aluminium alloy cups with lubricants containing nanoparticles and tool steel die2020

    • 著者名/発表者名
      Yohei Abe
    • 学会等名
      18th International Conference on Metal Forming 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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