図6 界面組織における凹凸と円盤回転数との関係 図4 接手外観写真 図7 接合中の温度履歴 図5 A1070/PETのDFJ継手組織 ４．実験結果と考察 4.1 無加工円盤による接合 引張試験後の破断面の観察は日立ハイテクノロジーズ製の低真空電子顕微鏡 : Miniscope TM3030を使用し、必要に応じてEDS(加速電圧は15kV)による元素分析を行った。 4.1.1 継手の外観 図図44は無加工円盤による回転速度1000rpm～4000rpm、摩擦時間6.84s、被接合材接近速度0.35mm/s、試料移動速度15mm/s、寄り代2.7mmの条件におけるA1070/PET継手の接合直後及びバリ排除後の表裏の外観である。接合方向は、外観の下から上である。全ての条件において外観上はクラックや接合部に溝があるなどの欠陥は認められなかった。 4.1.2 継手断面ミクロ組織 図図55 にA1070/PET DFJ継手の代表的なミクロ組織を示す。a) はFig. 3-3 のb) と同じ1000rpm の継手のマクロ組織である。本観察面において、周期的に凹凸が形成されていた。b)は継手の中央部である。この領域には、接合界面から母材側に向かう順に凹凸、微細結晶粒帯、熱影響部が観察できる。c) は本観察面より接合方向奥側に観察された気泡である。面積の計測はできていないが、大きさは本写真を基に300㎛程度と推測している。d) はb) の熱影響部の拡大である。e) はb) の微細結晶粒帯の拡大である。f) は塑性流動方向に伸張した組織が観察できた領域である。流動はバリの排出方向に沿って生じており、円盤との摩擦の際に形成した組織であると考えている。また、同様にa) の上部A1070バリ近傍においては、上部に向かって塑性流動が観察できた。g) は母材部の組織である。 次に界面組織における凹凸と円盤回転数との関係をまとめて図図66に示す。図に示すように、フック状の突起がアルミ側から樹脂内に刺さるように伸びているのがわかる。このフックの高さは円盤回転数とともに増加しており、界面形状の複雑さを円盤回転数により制御できる可能性を示唆している。 4.1.3 温度履歴 図図77 にA1070/PET DFJ実験中の代表的な温度履歴を示す。図には円盤回転数が1000、2000、ならびに3000RPMの場合を載せている。横軸が時間で縦軸が温度である。図中にはPET樹脂のガラス転移温度ならびに融点を破線で示した。 − 51 −
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