塑性加工塑性加工− 29 −キーワード連絡先メールアドレスキーワード連絡先メールアドレス［応用分野］北海道大学 大学院工学研究院 機械・宇宙航空工学部門 准教授［応用分野］長岡技術科学大学 産学融合トップランナー養成センター 産学融合特任講師AF-2019036-C2奨励研究助成（若手研究者枠）AF-2019037-C2奨励研究助成（若手研究者枠）塑性加工CFRTP，プレス成形，局所異方性honda@eng.hokudai.ac.jp塑性加工，自動車マグネシウム合金，圧延材，張出し成形性nakata@mech.nagaokaut.ac.jp本田 真也中田 大貴ファイバー縫付機および加熱プレス成形により熱可塑性樹脂を母材とする炭素繊維強化複合材料を成形し，熱可塑性複合材料の積層板の円筒深絞り加工を行った．成形品の圧縮試験を行い，結果を比較した．サーボプレスを用いた深絞り加工では，作製した熱可塑性複合材の積層板に対し加熱工程は恒温器，プレス工程はサーボプレス機と工程を2つに分けたスタンピング成形を行った．放射状や螺旋状のプリフォームをプレス加工することで，フープ層やストレート層を形成し，効率的な補強の効果を確認できた．続いて，作成したCチャンネル型供試体で4点曲げ試験を行い，それを模擬した数値解析結果と比較し妥当性を確認した．また，同モデルに体積を20 %に制限したトポロジー最適化を行い，最適な形状を求めた．数値実験の結果，最適化を行ったモデルが大きい剛性係数を示しすことが確認できた．マグネシウム板材の強度と室温プレス成形性を同時に達成するための組織因子を探索するために、最近、申請者らが提案した室温成形型のMg-3Al-0.4Mn(mass%, AM30)合金圧延材の特性と組織に及ぼす鋳造方法および焼なまし条件の影響を調べた。出発材として双ロール鋳造材を用いることで、第二相粒子が微細に分散し、張出し成形性と延性は改善することがわかった。また、圧延加工後に低温で焼なましを行うと、適度な強度特性と低い面内異方性が得られ、延性も改善した。このため、双ロール鋳造材を用いて圧延加工を行い、170℃にて焼なましを行ったAM30合金は、圧延・板幅方向ともに、~170MPaの0.2%耐力と30%以上の破断伸びを示し、8.3mmのエリクセン値も有することが明らかとなった。一方で、高温の焼なましにより微細析出物を固溶させることで、張出し成形性は改善するが、延性はむしろ低下するという特異な現象も確認した。絞り加工により成型した局所異方性を有する熱可塑性複合材の最適設計に関する研究室温プレス成形を可能とするマグネシウム合金圧延板材の微細組織制御
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