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2013 年度 研究成果報告書

炭素繊維強化熱可塑性プラスチック融着作業中のリアルタイム融着不良部検査法

研究課題

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研究課題/領域番号 23760089
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関東京工業大学

研究代表者

水谷 義弘  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (40337879)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
キーワード非破壊検査 / 複合材料 / 熱可塑性CFRP / 融着・溶着 / 渦電流試験 / 融着不良
研究概要

熱可塑性CFRPの融着装置に埋め込み可能な渦電流検査シートを開発した.検査シートは励磁コイルと複数の検出コイルからなり,励磁コイルに電圧を印加することで試験片を加熱する.融着不良が存在すると,その箇所の温度分布が変化する.一方,材料の導電率は温度によって変化することから,融着不良が存在すると導電率の分布が生じる.この導電率の変化を検出コイルで検出することで,融着不良の有無を判定するとともに,発生箇所を特定できる.融着不良を模擬した試験片に対して開発した手法を適用した結果,十分な精度で不良部を検出できることが分かった.また,熱可塑性CFRPの導電性を利用した自己抵抗融着法を開発した。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (14件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 渦電流試験による温度検知を用いた熱可塑性CFRP溶着不良の検出2014

    • 著者名/発表者名
      水上孝一,水谷義弘,轟章,鈴木良郎
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 80-812

    • DOI

      10.1299/transjsme.2014smm0084

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 熱可塑性CFRPの導電性を利用した自己抵抗融着に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      河越正羽,水谷義弘,轟章,松崎亮介,安岡哲夫
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 79-801 ページ: 555-562

    • 査読あり
  • [学会発表] Detection of delamination in thermoplastic CFRP weld parts using eddy current testing and induction heating2014

    • 著者名/発表者名
      K. Mizukami, Y. Mizutani, A. Todoroki, and Y.Suzuki
    • 学会等名
      11th European Conference on Non-Destructive Testing
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic(accepted)
    • 年月日
      20141006-10
  • [学会発表] CFRP積層板中の誘導電流分布解析解の導出2014

    • 著者名/発表者名
      水上孝一,水谷義弘,轟章,鈴木良郎
    • 学会等名
      第5回日本複合材料会議JCCM-5
    • 発表場所
      京都府
    • 年月日
      20140304-06
  • [学会発表] 導電率の温度特性を利用した渦電流試験による熱可塑性CFRP融着不良の検出2013

    • 著者名/発表者名
      水上孝一,水谷義弘,轟章,鈴木良郎
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会秋季講演大会
    • 発表場所
      広島県
    • 年月日
      20131126-27
  • [学会発表] 導電率の温度特性を利用した渦電流試験による熱可塑性CFRP融着部の検査2013

    • 著者名/発表者名
      水上孝一,水谷義弘,轟章,鈴木良郎
    • 学会等名
      日本機械学会M&M材料力学カンファレンス2013
    • 発表場所
      岐阜県
    • 年月日
      20131012-14
  • [学会発表] 渦電流試験による表面温度測定を用いた熱可塑性CFRP融着部のはく離欠陥検出2013

    • 著者名/発表者名
      水上孝一,水谷義弘,轟章,鈴木良郎
    • 学会等名
      第38回複合材料シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島県
    • 年月日
      20130924,26
  • [学会発表] 誘導加熱と渦電流試験を用いた熱可塑性CFRP融着部の不良検出2013

    • 著者名/発表者名
      水上孝一,水谷義弘,轟章,鈴木良郎
    • 学会等名
      日本実験力学会年次大会
    • 発表場所
      秋田県
    • 年月日
      20130820-22
  • [学会発表] 渦電流を用いた熱可塑性CFRPの融着部の健全性モニタリング2013

    • 著者名/発表者名
      水上孝一,水谷義弘,轟章
    • 学会等名
      第4回日本複合材料合同会議JCCM-4
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      20130307-09
  • [学会発表] In-situ inspection of thermoplastic CFRP welded zones using eddy current thermo-sensing2013

    • 著者名/発表者名
      K. Mizukami, Y. Mizutani, A. Todoroki, and Y.Suzuki
    • 学会等名
      Laser Processing for CFRP and Composite Materials
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2013-04-23
  • [学会発表] 非接触渦電流温度測定による熱可塑性CFRP融着部の健全性評価2012

    • 著者名/発表者名
      水上孝一,水谷義弘,轟章,鈴木良郎
    • 学会等名
      日本実験力学会分科会合同ワークショップ
    • 発表場所
      新潟県
    • 年月日
      20121207-08
  • [学会発表] 炭素繊維強化熱可塑性樹脂複合材料の導電性を利用した自己抵抗融着に関する基礎研究2012

    • 著者名/発表者名
      河越正羽、水谷義弘、轟章
    • 学会等名
      日本複合材料合同会議JCOM-41/JSCM2012
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20120307-09
  • [学会発表] CF/PEIおよびCF/PPSのジュール発熱を利用した融着に関する基礎的研究2011

    • 著者名/発表者名
      河越正羽、水谷義弘、轟章
    • 学会等名
      日本材料学会第15回破壊力学シンポジウム
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      20111124-26
  • [学会発表] A fundamental study on electric resistance welding of CF/PEI2011

    • 著者名/発表者名
      M.Kawagoe, Y. Mizutani, A. Todoroki
    • 学会等名
      JISSE 12th
    • 発表場所
      SAMPE,東京
    • 年月日
      20111109-11
  • [学会発表] A basic study on the way of welding of CFRTP joint using Joule heat of CFRTP2011

    • 著者名/発表者名
      M.Kawagoe, Y. Mizutani, A. Todoroki, R.Matsuzaki
    • 学会等名
      ATEM'11 JSME-MMD
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20110919-21
  • [学会発表] CFRTP継手の電気抵抗を利用した融着法に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      河越正羽、水谷義弘、轟章、松崎亮介
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2011材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20110715-18
  • [産業財産権] 複合材料検査装置と方法2013

    • 発明者名
      水上孝一,水谷義弘,轟章,鈴木良郎,荒川敬弘
    • 権利者名
      東京工業大学,IHI検査計測
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-184139
    • 出願年月日
      2013-09-05
  • [産業財産権] CFRTP材の融着方法2011

    • 発明者名
      水谷義弘,轟章,河越正羽,村田将之
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2011-55730
    • 出願年月日
      2011-03-14

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公開日: 2015-06-25  

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