天田財団_助成研究成果報告書2023_2
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− 23 −塑性加工塑性加工AF-2019028-B3一般研究開発助成AF-2019029-B3一般研究開発助成塑性加工,軽量化,マルチマテリアル化塑性異方性,テーラードブランク,アルミニウムtiizuka@kit.ac.jp塑性加工,機能性表面,加飾成形凹凸転写,圧延,軟質工具yyasu@meijo-u.ac.jp京都工芸繊維大学 機械工学系 教授名城大学 理工学部機械工学科 准教授飯塚 高志吉川 泰晴アルミニウム異方向テーラードブランクの変形挙動の解明とそれを用いたr値評価軟質工具を用いた高精細かつ大面積転写技術の開発アルミニウムテーラードブランクは輸送機器の軽量化などに有用である.同一素材の異方向接合材に関する変形や成形性に関する研究は少ない.本研究では,同一のアルミニウム素材を異方向に接合した異方向摩擦攪拌テーラードブランクを作製し,一軸引張試験を行った.異方向接合材としては,引張方向と接合ビードが垂直な対称試験片と平行な非対称試験片をそれぞれ作製し,変形挙動の調査およびr値などの力学特性の評価を行った.対称試験片に関しては,接合ビードはほぼ変形しなかった.それぞれの材料ではおよそ一様な変形が生じたが,変形抵抗の小さな材料で大きな伸びが生じ,最終的にその材料のビード部近傍で破断が生じた.また,r値の大きな材料では二軸引張りとなることが示唆された.一方,非対称試験片では左右の材料で同様に伸びる.ただし,r値が小さい材料では厚さ方向の変形の拘束によって,板厚断面内の二軸引張りとなることが示唆された.大面積の金属表面に凹凸を転写する技術として,圧延加工時に印刷された軟質材料を工具として使用する方法を検討した.凹凸パターンを紙や樹脂フィルムに印刷することで,安価かつ早急に,高精細な凹凸を持つ工具が得られ,ロール周長によらない大面積凹凸転写が可能となる.本研究ではこの凹凸転写技術を圧延加工に適用し,圧下量,ロール直径,軟質工具材質および厚さ,被加工材が及ぼす凹凸転写への影響を調査した.その結果,本手法での凹凸転写が可能であることを確認し,一定以上の圧下量が必要であること,たわみの少ない大径ロールが望ましいことがわかった.また印刷工具の基材は薄い方が転写率は高くなり,明瞭なパターンを得られることが明らかになった.

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