− 18 −塑性加工塑性加工AF-2016006一般研究開発助成AF-2016007一般研究開発助成接合加工，衝撃加工，輸送機器電磁成形，CFRP，樹脂，接合加工harada.y@aist.go.jp塑性加工，医療デバイスマニピュレータ，関節，高矩形比，ばねkuboki@mce.uec.ac.jp産業技術総合研究所 製造技術研究部門 構造・加工信頼性研究グループ グループ長電気通信大学 大学院情報理工学研究科 機械知能システム学専攻 教授原田 祥久久保木 孝電磁成形を用いた炭素繊維強化プラスチックと金属の異種材接合技術の開発医療用の高矩形比断面素線からなる小径コイルばね成形方法の開発自動車や航空機等の輸送機器のマルチマテリアル化には炭素繊維強化プラスチック(CFRP)と金属の接合技術の開発が必要である。本研究では、磁界のエネルギーを瞬時に被加工物に加えることによって塑性加工を行うことが可能な電磁成形を用いて、CFRP母相のナイロン樹脂(PA66)とチタンとの異種材接合を行った。その結果、電磁成形機を用いて純チタン板材に電磁エネルギーを加えることでPA66との接合が可能になった。しかしながら、接合面における温度の均一性に欠けるため、十分な接合強度が得られなかった。一方、電気抵抗が高く電磁接合の難しいチタン合金(Ti-6Al-4V)では、銅製の板状コイルを用いることによって、PA66との接合することが可能となった。医療用マニピュレータの関節部への適用を念頭に，筆者らが提案する高矩形比断面素線からなる小径コイルばねの成形方法に関する研究を行った．提案する方法は２つのステップからなり，第一ステップではコインリング加工を実施し，第二ステップではばね軸方向からすえ込み加工をすることによって断面を高矩形比する．１リングに対して適用した結果，チューブを素線とする場合には，曲げ半径-幅比が1.67と非常に小さい状況下で，非常に高い矩形比6.03を達成した．ばねに適用した結果において，チューブを素線とするほうが形状の精度を保つことができる．精度確保にはコンテナとばねのクリアランスの確保も重要であり，素線をチューブとしてクリアランス=1mmとすることによって，現在，切削を用いて時間と加工費用をかけて成形されているばねと同等の高矩形比を達成した．
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