表面性状から金属樹脂接合強度を予測する方法の確立

• 研究課題/領域番号: 24K21210
• 研究種目: 挑戦的研究(開拓)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 梶原 優介 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60512332)
• 研究期間 (年度): 2024-06-28 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円); 2026年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2025年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2024年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
• キーワード: 異材接合 / 直接接合 / 表面性状 / 強度予測 / 熱水処理

研究開始時の研究の概要

本研究の目的は，金属表面にナノマイクロ構造を創製して溶融樹脂を流し込み強固な接合を得る金属樹脂直接接合法において，金属表面性状から接合強度を高精度で予測する方法を確立することである．金属表面の物理的形状はアンカー効果とファンデルワールス力に影響し，化学的状態は主に水素結合に影響する．これらの寄与率を実験（形状測定，元素分析，接合実験）と理論（材料力学，有限要素法，分子動力学，機械学習）両面から定量化して接合強度の定量予測法を確立し，金属樹脂成形接合法を真の産業応用に発展させる．