| 研究課題/領域番号 |
15K05740
|
|---|
| 研究機関 | 石川工業高等専門学校 |
|---|
研究代表者 |
加藤 亨 石川工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (50612016)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| キーワード | 異種金属 / 接合 / 板鍛造 / 塑性加工 |
|---|
| 研究実績の概要 |
異種金属を接合する場合、入熱のない接合が望まれ、現在はSPRやメカニカルクリンチングが使用されている。これらの工法は重ね合わせた上下板をダイ内に侵入させ、局部的な塑性変形を用いて接合する。そのため、ダイ形状がトレースされ、裏面に大きな凸形状が形成される。またメカニカルクリンチングはパンチが挿入された大きな穴も形成される。構造設計者は、裏面の凸形状を回避する設計を行い、さらにパンチで空いた穴部の防錆処置が必要になる。そこでフラットな接合工法の要求が高い。また、近年異種金属板の接合は超高張力鋼板やCFRPなど、塑性変形が困難な板材の接合要望がでてきた。現在の局部的な塑性変形を伴う工法では、接合が困難である。そこで、塑性変形が困難な板材に、あらかじめ穴を開け、この穴に変形しやすい材料を押し込んで接合する工法を考案。板材でありながら、鍛造加工で接合を試みる。
初年度は超高張力鋼板とアルミ合金板の接合を検討し、押し出し工法について実験を重ね、接合できた。この実験により、本研究に必要な因子の洗い出しもできたため、２年目には接合因子と接合後強度の関係を突き止めていく予定である。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
いくつかの接合条件を変えながら、接合ができ、研究の方向が見えた。実験により、接合条件因子も洗い出しできた。今後はシミュレーションも活用し、研究のスピードを加速させていく。
|
| 今後の研究の推進方策 |
接合条件因子と接合後の静的強度との相間をつかむ予定。また、脆い板材に向け、押し出し荷重の最適化手法も考案して進めていく予定。特にCFRPとアルミ合金の接合も視野に入れ、研究を進めていく。CFRPは樹脂含有材のため、圧縮荷重に耐えられない可能性もあり、パンチ押し込みによる面圧の制御が必要と思われる。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
実験によるパンチの設計が遅れた。シミュレーションの結果分析に時間がかかり、パンチの形状検討に時間を要した。早々に形状を決め、制作する予定。
|
| 次年度使用額の使用計画 |
パンチの制作、ダイの制作を予定。
また、CFRP板の手配も継続して検討を続ける予定。本研究は今後CFRPとアルミ合金板の接合に向かって進めていく。高額な試験母材であるが、必要不可欠な試料である。
接合メカニズムが構築できたのち、疲労試験の準備に入る予定。
|
