| 研究課題/領域番号 |
02452104
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
吉田 嘉太郎 千葉大学, 工学部, 教授 (80174960)
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| 研究分担者 |
渡部 武弘 千葉大学, 工学部, 助教授 (30009691)
斎藤 義夫 千葉大学, 工学部, 教授 (00108218)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| キーワード | 無欠陥加工 / ダイヤモンド研削 / YAGレ-ザ加工 / 曲げ破壊強度 / 残留応力 / 硬脆材料 / セラミックス |
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| 研究概要 |
難削材料(硬脆材料)を有効に利用するためには、硬脆材料の無欠陥加工の開発がその鍵となる。硬脆材料として、ここではセラミックスを取りあげるが、硬脆材料の無欠陥成形加工には、使われる材料及びそれにの対する適切な加工条件の選定が重要である。この論文では、硬脆材料(セラミックス)の加工によく利用されるダイヤモンド研削及び成形加工に利用できYAGレ-ザ加工を用いた場合の無欠陥加工の可能性を取り扱う。又、無欠陥加工の評価には、加工された材料の曲げ破壊強度、加工表面の観察及び加工表面層の残留応力を用いている。
セラミックスの研削実験の結果より、研削面には3種類の異なる表面が形成された。その1は、経晶粒内破壊によるものである。この場合、曲げ破壊強度に対して、表面の状態による影響はない。その2は、結晶粒間及び粒内破壊が共存する場合である。この例では、曲げ破壊強度は低い。その3は、疑似塑性流動的な表面形成の場合である。この場合の曲げ破壊強度は、やはり低いことが多い。研削されたセラミックスの曲げ破壊強度は、研削面より以下の表層の割れが大きな要因である。無欠陥研削加工の条件は、したがって、低いテ-ブル送り速度、早い研削砥石周速度及び振動特性の良好な研削盤の使用であることがわかった。
次は、セラミックのレ-ザ加工における再凝固層及び割れの低減に関する実験である。無欠陥レ-ザ加工においても、レ-ザパルス幅、パルス繰り返し数に限界値がある。それは、レ-ザ加工による熱応力が局所の集中しているからである。実験されたセラミックスの曲げ破壊強度は、研削された場合より約20%程度の減少であること、残留応力は減少しているから、レ-ザによる無欠陥加工の可能性が確認された。
この様に、本研究において、セラミックスの無欠陥加工の可能性を明らかにし、最適な加工条件を見いだした。
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