| 研究課題/領域番号 |
19K14859
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
木村 文信 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (10739311)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 異材接合 / 金属樹脂直接接合 / 射出成形 / 表面処理 / 接合メカニズム / 金属樹脂接合 / 金型温度制御 / 微細構造 / 金属・樹脂直接接合 / 型温動的制御 / 金属／樹脂直接接合 / 金型状態制御 / 界面分析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
表面に微細な構造を有する金属に対して，射出成形によって溶融樹脂を流し込むことで，射出成形金型内で金属と樹脂を直接接合させることができる．本研究では，射出成形中の樹脂状態が接合特性に与える影響を明らかにすることを目的とする．
まず，射出成形中の樹脂状態を変化させることを可能にするため，型内状態を制御可能な金型の開発を行う．制御する型内状態としては，流動形状や温度分布の時間変化などを検討する．そして，この状態制御可能な金型を用いて，樹脂状態が接合特性とどのような関係にあるかを調査する．
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| 研究成果の概要 |
表面微細構造を形成した金属と射出成形樹脂を，樹脂成形と同時に型内で直接接合させる技術において，接合特性に対して金型の状態制御と射出成形条件の相互作用がどのように生じるかを調査した．金型温度分布を動的に制御できる金型を開発し，それを用いて実験を進めた．温度の動的制御によって，最高強度の更新やプロセスの高効率化を実現できた．また，分布制御を用いることで，プロセスを高効率化できることを示すとともに，接合発現に重要なのは金属/樹脂の界面の局所的な温度であることを示唆することができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で取り扱った直接接合技術は，比較的新しい技術であり，厳密な接合メカニズムは未解明という問題はあるが，生産性の高さや自由度の高さから産業応用および将来の基盤技術となることが非常に期待されている．本研究で得られた成果は，接合特性の向上や生産プロセスの高効率化の指針となり，本接合技術の社会実装を進める上で必要不可欠なものになると考えられる．また，接合を発現する上で重要な要素を示唆できたことから，本研究で開発した技術は接合現象の解明を進める上で必要なツールになると考えられる．
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