− 13 −塑性加工塑性加工AF-2016020一般研究開発助成AF-2017022一般研究開発助成塑性加工，軽金属，温熱間加工，多軸鍛造軽金属，多軸鍛造，機械的特性，温熱間加工marumo@mech.kumamoto-u.ac.jp接合円盤摩擦接合，アルミニウム，PET樹脂，接合界面，アンカー効果toshiya@eng.u-toyama.ac.jp熊本大学大学院・先端科学研究部教授富山大学都市デザイン学部・材料機能工学科（学術研究部・都市デザイン学系） 教授丸茂 康男柴柳 敏哉難加工軽金属の多軸鍛造による組織制御と変形特性向上円盤摩擦接合法による異種材料接合技術の開拓 — レーザ加工による円盤表面テクスチュアの創出 —本研究では，アルミニウム合金とマグネシウム合金を対象として，これらの温熱間多軸鍛造試験を行い，温熱間域における変形特性と機械的特性について調べた．温熱間域での多軸鍛造試験ができる装置を設計製作し，A7075材とAZ31材の多軸鍛造試験を実施した．多軸鍛造後の試験片の機械的特性はビッカース硬度試験により評価した．A7075材の場合，鍛造温度が上昇するとビッカース硬度も高くなった．各鍛造温度において，多軸鍛造パス数のビッカース硬度への明確な影響は認められなかった．AZ31材の場合，加工温度300℃と400℃において，多軸鍛造パス数の増加によりビッカース硬度の上昇がみられた．また，端面拘束圧縮試験を行い，各試験温度における等温変形抵抗曲線を求めた．この結果をもとに，多軸鍛造の数値シミュレーション解析を行い，加工中の試験片の温度上昇やひずみ分布を評価した．報告者の特許技術である円盤摩擦接合（Disc Friction Joining: DFJ）の産業実装を目的とした基礎研究として、円盤性状と接合性の関連を実験的に明らかにする研究を実施した。接合実験には工業用純アルミニウムとPET樹脂を用いた。試験片の寸法は、10x50x2mmとした。通常の平滑な表面ならびに小径孔を空けた2種類の円盤を準備し、接合条件を変化させて接合接手を作成し、接合界面構造を観察して継手の室温引張試験結果と対応付けた。DFJ独特の界面形状として、凹凸形状が現れるが、これが接合時の円盤回転速度の増加に伴い突起が大きくなることを見出し、円盤端部近傍の計上がこの形成機構に強く関書していると考察した。さらに、円盤の端部に微小な孔を開けるだけの加工を施すだけで接合強度が向上することを実証した。この微細加工パターンの追求がDFJの先鋭化に不可欠であり、レーザ加工技術のさらなる援用が不可欠であると結論付けた。
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