創生した高じん性軽合金(SS-ECAP材)による超薄肉角型筺体成形プロセスの研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560142
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 同志社大学
• 研究代表者: 田中 達也 同志社大学, 理工学部, 教授 (70434678)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 塑性加工 / 半凝固軽合金 / ECAP微細加工 / 後方高速押出成形 / インパクト成形 / 電池用筐体 / 薄肉軽量化 / 加工硬化

研究概要

半凝固鋳造を行ったAC4CHアルミ合金(以下,SS材)を本研究に使用した.さらに,この材料に対してECAP加工を施した超微細粒組織材料(以下,SS-ECAP材)も創製した.薄肉筐体を作製するインパクト成形によってこれらの材料の塑性加工性を評価した.この成形法は,バルクに高速で衝撃荷重を与え,そして高圧により狭いクリアランスから後方へ押出す.その結果,AC4CH合金に半凝固鋳造法とECAP加工を施すことで,機械的特性の向上だけでなく加工性も大きく向上した.通常インパクト成形の肉厚は0.7mm程度が限界とされているが,SS-ECAP材を用いれば0.4mmの超薄肉形状の箱型筐体が成形可能であった.

研究成果

• [雑誌論文] Effect of mesostructure on strain rate dependent behavior in high strength steel sheets (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Natori, R. Kishi, H. Shimahara, Y. Arao, T. Tanaka
  • 雑誌名: High Performance and Optimum Design Structure and Materials VII 巻: (掲載ページ未定)
• [雑誌論文] Development of the continuous process method for ECAP using a tri-axis rotary die and microstructural evolution of semi-solid aluminum alloy (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Natori, F. Nomura, Y. Arao, T. Tanaka
  • 雑誌名: High Performance Structures and Materials VI, WIT Transaction on the Built Environment 巻: Vol. 124 ページ: 107-117
• [学会発表] 軽金属材料による超薄肉箱成形の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野尻竜男,荒尾与史彦,田中達也,名取恵子
  • 学会等名: 平成25年度第64回塑性加工連合講演会
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Effect of mesostructure on strain rate dependent behavior in high strength steel sheets (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Natori, T. Tanaka
  • 学会等名: 7th International Symposium of the UCSD-Doshisha Medical Imaging Research Center
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] 半凝固軽金属微細化材料による超薄肉箱成形の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢嶌知晃,荒尾与史彦,田中達也
  • 学会等名: 平成24年度第43回塑性加工春季講演会
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Forming of housing by impact extrusion press using ultrafine-grained semi-solid light metal (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Natori, T. Yashima, Y. Arao, T. Tanaka
  • 学会等名: The 7th Australasian Congress on Applied mechanics
  • 年月日: 20120000
• [産業財産権] 高靭性軽合金材料及びその製造方法 (2013)
  • 発明者名: 田中 達也、鈴木 毅、松葉 卓也
  • 権利者名: 同志社大学
  • 産業財産権番号: 特許5202038
  • 取得年月日: 2013-02-22