− 23 −塑性加工塑性加工AF-2017020一般研究開発助成AF-2017021一般研究開発助成板材製造，素形材製造，輸送機器部材積層造形，微細結晶粒，圧延kajino-satoshi@aist.go.jp塑性変形，塑性流動，機能材料，構造材料，接合，機械材料ポーラス金属，摩擦攪拌，サンドイッチパネル，曲率utunomiy@sic.shibaura-it.ac.jp産業技術総合研究所 製造技術研究部門 素形材加工研究グループ 主任研究員芝浦工業大学 工学部機械工学科 教授梶野 智史宇都宮 登雄微細結晶粒を有する高靭性な軽量化材料の 塑性流動と塑性変形を用いた 製造に向けた積層造形と圧延の連続加工の開発形状変化を伴うポーラスメタルコアサンドイッチパネルの創製法近年，金属積層造形の普及が進み，様々な分野で適用されつつある．局所的な加熱・冷却を繰り返して造形しているため，従来の鋳造や熱処理に比べて，造形物の内部組織が非常に微細であり，高強度と高延性の両立が期待できる．本研究では，積層造形と塑性加工を組合わせた，超微細結晶粒を有する素材の製造プロセスを検討した．積層造形した微細結晶粒素材に塑性加工を施した場合における材料の機械的性質を測定し，従来よりも高強度でありながら，延性も高いことを確認した．また，積層造形と塑性加工を連続で実施できる装置の開発に向けて，素材として粉体と箔の利用を検討し，安定した造形には箔の利用が有利である点を確認した．さらに，積層造形後に圧縮することで内部のスが減少することを確認した．このように，高強度と高延性を両立する素材の製造プロセスの実現に質する知見が得られた．ポーラスメタルは，非常に軽量で衝撃吸収性に優れた機能材料である．しかしながら，ポーラスメタルは引張りや曲げ強度が低いため，緻密な板材を接合したサンドイッチパネルとすることが必要である．また，このポーラスメタルをコアに持つサンドイッチパネルを構造部材として使用する場合，種々の形状を付与できることが望ましいと考えられる．本研究では，摩擦攪拌接合を用いた方法を用い，アルミニウム合金を出発材として，サンドイッチ構造を持たせたプリカーサを作製した．さらに，このサンドイッチ構造を持つプリカーサの曲げ試験を実施し，プリカーサに，基本的な形状として曲率の付与を試みた．このプリカーサを発泡させることによって，プリカーサとほぼ同じ曲率を有し，かつ気孔形態も良好なポーラスアルミニウムをコアとしたサンドイッチパネルの作製が可能であることを示した．
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