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2012 年度 実績報告書

摩擦攪拌効果を利用するプラスチックスと金属との異種材料間の高信頼性接合界面創出

研究課題

研究課題/領域番号 21246111
研究機関大阪大学

研究代表者

中田 一博  大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (80112069)

研究分担者 津村 卓也  沖縄工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00283812)
高橋 誠  大阪大学, 接合科学研究所, 講師 (10294133)
田代 真一  大阪大学, 接合科学研究所, 助教 (70432424)
研究期間 (年度) 2009-04-01 – 2013-03-31
キーワード摩擦攪拌接合 / プラスチックス / 金属 / 異材接合 / 接合界面 / CFRP / 摩擦重ね接合
研究概要

1.プラスチックス/金属材料との異材接合 平成23年度までの研究成果により明らかになった、接合が可能なプラスチックス材と、一般構造用炭素鋼および銅合金を取り上げ、アルミニウム合金及びマグネシウム合金と比較検討しながら前年度と同様の摩擦重ね接合プロセスによる異材接合研究を進め、接合が可能なことを明示した。
2.大気中プラズマ放電表面処理による異材接合強度向上の検討 これまでの報告でプラスチックスのみならず、金属材料であるアルミニウム合金及びマグネシウム合金に対しても大気中プラズマ放電処理が有効であり、プラスチックスとの異材接合強度に及ぼすプラズマ放電効果の有効性とその条件の影響を明示したが、同様に炭素鋼や銅合金に対しても大気中プラズマ放電処理の有効性を確認し、XPS解析などによる金属板表面状態解析を行い、接合機構を考察した。
3. 炭素繊維強化プラスチックスCFRP/アルミニウム合金との異材接合 炭素繊維強化プラスチックスCFRP/アルミニウム合金との接合特性を評価し、熱可塑性CFRPにおいてマトリックスプラスチック材を選択し、かつ適当な表面処理をアルミニウム合金に施すことにより良好な異材接合が可能なことを明らかにした。
4.異材接合強度評価、異材接合界面ナノ微細構造解析 異材接合強度評価並びに界面ナノ構造評価を行い、大気中プラズマ放電処理によるプラスチックス/金属との界面構造の変化を解析して、接合強度との相関性を明らかにし、理想的な異材接合界面構造モデルの検討を行った。
5.プラスチックス・金属混層塑性流動シミュレーションモデルの構築 前年度に引き続き、モデル化したプラスチックス・金属混層塑性流動現象に基づき、標記の塑性流動シミュレーションモデルの構築を行い、理想的な界面構造モデルを得るためのプロセス最適化を行った。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (13件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Interfacial microstructure and mechanical property of Ti6Al4V/A606l dissimilar joint by direct laser brazing without filler metal and groove2013

    • 著者名/発表者名
      Zhihua Song
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A

      巻: 560 ページ: 111-120

    • DOI

      10.1016/j.msea.2012.09.044

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissimilar joint characteristics of SiC and WC-Co alloy by Laser brazing2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nagatsuka
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 379 ページ: 012047(1-9)

    • DOI

      10.1088/1742-6596/379/1/012047

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New technique of self-refilling friction stir welding to repair keyhole2012

    • 著者名/発表者名
      L. Zou
    • 雑誌名

      Science and Technology of Welding and Joining

      巻: 17 ページ: 649-655

    • DOI

      10.1179/1362171812Y.0000000058

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructural characteristics and mechanical properties of non-combustive Mg-9Al-Zn-Ca magnesium alloy friction stir welded joints2012

    • 著者名/発表者名
      L. Zou
    • 雑誌名

      Materials & Design

      巻: 42 ページ: 505-512

    • DOI

      10.1016/j-matdes.2012.06.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of Microstructure and Mechanical Properties of Friction Stir Lap Jointed Ni Base Superalloy2012

    • 著者名/発表者名
      Kuk Hyun Song
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 724 ページ: 481-485

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/MSF.724.481

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of dissimilar laser-brazed joints of isotropic graphite to WC-Co alloy2012

    • 著者名/発表者名
      Kimiaki Nagatsuka
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering B

      巻: 177 ページ: 520-523

    • DOI

      10.1016/j.mseb.2011.12.014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissimilar metal joining of ZK60 magnesium alloy and titanium by friction stir welding2012

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Aonuma
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering B

      巻: 177 ページ: 543-548

    • DOI

      10.1016/j.mseb.2011.12.031

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 摩擦攪拌接合法による異種金属接合2012

    • 著者名/発表者名
      青沼 昌幸
    • 雑誌名

      塑性と加工

      巻: 53 ページ: 869-873

  • [雑誌論文] Three-dimensional Visualization of Material Flow in FSW by X-ray radiography2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Morisada
    • 雑誌名

      Proceedings of 9th International Friction Stir Welding Symposium

      巻: 8B ページ: 8B-1-1-8B-1-5

    • 査読あり
  • [学会発表] Dissimilar Laser Brazing of Alumina to WC-Co Alloy Using Ag-Cu-TiActivated Braze Metal2012

    • 著者名/発表者名
      Shouichiro YOSHIDA
    • 学会等名
      Vidual-JW 2012
    • 発表場所
      Osaka,Japan
    • 年月日
      20121128-20121130
  • [学会発表] Dissimilar Laser Brazing of Binderless Cubic Boron Nitride and Tungsten Carbide2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa SECHI
    • 学会等名
      Vidual-JW 2012
    • 発表場所
      Osaka,Japan
    • 年月日
      20121128-20121130
  • [学会発表] Friction Spot Joining of Ti-6Al-4V Alloy and SPCC2012

    • 著者名/発表者名
      Toshiki ONODA
    • 学会等名
      Vidual-JW 2012
    • 発表場所
      Osaka,Japan
    • 年月日
      20121128-20121130
  • [学会発表] Novel Solid State Cladding of Brass to Steel Plate by Friction Stir Welding2012

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Matsuyama
    • 学会等名
      Vidual-JW 2012
    • 発表場所
      Osaka,Japan
    • 年月日
      20121128-20121130
  • [学会発表] レーザブレ―ジングによる炭化ケイ素と超硬合金の異材接合に及ぼす活性ろう材厚さの影響2012

    • 著者名/発表者名
      永塚 公彬
    • 学会等名
      日本金属学会 2012年秋期大会
    • 発表場所
      愛媛
    • 年月日
      20120917-20120919
  • [学会発表] レーザブレ―ジングを用いたアルミナと超硬合金の異材活性ろう付け2012

    • 著者名/発表者名
      吉田 昇一郎
    • 学会等名
      日本金属学会 2012年秋期大会
    • 発表場所
      愛媛
    • 年月日
      20120917-20120919
  • [学会発表] 摩擦エネルギーを利用したアルミニウムとプラスチックの異材接合2012

    • 著者名/発表者名
      池畑 佳祐
    • 学会等名
      日本金属学会 2012年秋期大会
    • 発表場所
      愛媛
    • 年月日
      20120917-20120919
  • [学会発表] 摩擦攪拌点接合法によるチタン合金と軟鋼の重ね異材接合2012

    • 著者名/発表者名
      斧田 俊樹
    • 学会等名
      日本金属学会 2012年秋期大会
    • 発表場所
      愛媛
    • 年月日
      20120917-20120919
  • [学会発表] Dessimilar Joining of Titanium Alloy and Aluminum Alloy by Laser Brazing2012

    • 著者名/発表者名
      Zhihua Song
    • 学会等名
      溶接学会 平成24年度春季全国大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20120410-20120412
  • [学会発表] バインダレスcBNと超硬合金の異材レーザブレ―ジング2012

    • 著者名/発表者名
      瀬知 啓久
    • 学会等名
      溶接学会 平成24年度春季全国大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20120410-20120412
  • [学会発表] レーザブレ―ジング用いたサイアロンと超硬合金の異材活性ろう付け2012

    • 著者名/発表者名
      永塚 公彬
    • 学会等名
      溶接学会 平成24年度春季全国大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20120410-20120412
  • [学会発表] 過共晶Al-Si合金とチタンとの摩擦攪拌接合部における接合界面組織2012

    • 著者名/発表者名
      青沼 昌幸
    • 学会等名
      溶接学会 平成24年度春季全国大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20120410-20120412
  • [学会発表] 摩擦攪拌接合を用いた黄銅と鋼の重ね異材接合性2012

    • 著者名/発表者名
      松山 敏和
    • 学会等名
      溶接学会 平成24年度春季全国大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20120410-20120412
  • [備考] 大阪大学接合科学研究所

    • URL

      http://www.jwri.osaka-u.ac.jp/index.jsp

  • [備考] 大阪大学接合科学研究所エネルギープロセス学分野

    • URL

      http://www.jwri.osaka-u.ac.jp/research/research01_3.html

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公開日: 2014-07-24  

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