ナノ周期構造付きせん断工具によるアモルファス電磁鋼板のせん断変形メカニズム解明

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K03789
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分18020:加工学および生産工学関連
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 白鳥 智美 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (80607755)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: せん断 / アモルファス電磁鋼板 / クリアランス / ナノメートル周期構造 / イオン先鋭化

研究成果の概要

アモルファス電磁鋼板の多層積層せん断加工時の被加工材表面き裂と変形を抑止するメカニズムを明らかした。アモルファス電磁鋼板の破壊進展ではクリアランスを5 μm以下とし、ナノメートル周期構造をパンチ側面に付与することでナノメートル単位の溝が爪のように被加工材に食い込む効果を生む。これにより、せん断加工時に被加工材がダイ側に引き込まれることを抑止することで穴の表面に生じるき裂発生を抑えられることを明らかにした。

自由記述の分野

ナノマイクロ加工

研究成果の学術的意義や社会的意義

高強度脆性材料であるアモルファス電磁鋼板の破壊進展がナノメートルからマイクロメートルサイズの工具刃先やクリアランス設定が主影響因子であることを突き止めた。これにより、高品位で低鉄損なモータ鉄心のせん断加工を可能とする学術的裏付けを得た。