| 研究課題/領域番号 |
19K04131
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
吉川 泰晴 名城大学, 理工学部, 助教 (20550544)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 転写 / 凹凸 / 軟質工具 |
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| 研究実績の概要 |
軟質材料を工具とした金属への新しい凹凸転写技術を考案した．この方法では，金型に凹凸パターンを成形するのではなく，紙や樹脂フィルムに転写パターンをレーザープリンター等で印刷したものを工具とし，これを金属材料と重ねて加圧するもので，印刷部と非印刷部の段差を利用して凹凸を成形する．
本研究では，主に軟質材料の種類や試験片形状の条件が転写精度と均一性に及ぼす影響を調査した．実験では平行平板金型（SKD11，鏡面仕上げ，TiCNコーティング）間に，パターンが形成された軟質工具を設置してアムスラー型万能試験機により加圧成形した．軟質工具の基材には普通紙，ケント紙，コート紙（連量90 kg，135 kg），ポリエチレンテレフタレート（PET）フィルムの5種類を使用した．金属試験片は厚さ1 mmのA1050-O材とA1050-H24材とし，切削により直径12～36 mmの円板状に仕上げたものを使用した．
転写実験の結果，A1050-O材に対して，いずれの軟質基材を用いても転写が可能であることを確認した．肉眼ではパターンの転写を確認したが，断面プロファイルは軟質工具の基材の表面凹凸に埋もれて正確に確認できなかった．PETフィルムを使用した場合は基材の表面凹凸が小さく，明瞭な凹凸の転写を確認できた．PETフィルムの厚さは薄い方が転写精度が高い傾向があることも明らかになった．また，直径が小さい方が均一な転写に必要な圧力は小さくなるものの，面方向の転写精度が悪化する傾向が見られた．A1050-O材とA1050-H24材で比較すると，変形しやすいO材の方がより小さな圧力で，均一に凹凸を転写することができた．
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| 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
研究計画において，2019年度において軟質材の影響を明らかにすることとしていた．研究の進展により軟質材料と被加工材の影響については，相互に影響を及ぼしていることが示唆されたため，複数因子の影響を同時に検討していく必要があると判断し，次年度に計画していた被加工材の影響についても検討することとした．複数種類の軟質工具とその厚さの影響や被加工材の変形抵抗の違い，直径の違いなどの影響を明らかにし，多くの知見を得ることができた．
以上より，おおむね順調に進展していると判断される．
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| 今後の研究の推進方策 |
当初計画の通り，被加工材の影響について純アルミニウムだけでなく，鉄鋼，銅などに対しても詳細な実験，解析を進めていくとともに，軟質材料の性質の影響についてさらに詳細に検討する．また，新たに摩擦条件が大きく影響していることが実験結果から示唆されていることから，摩擦条件の影響についても検討する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究発表を予定していた第70回塑性加工連合講演会が台風19号接近に伴い中止となり，その出張旅費の支出がなくなったため，次年度使用額が生じた．2020年度においては消耗品等物品費に使用予定である．
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