天田財団_助成研究成果報告書2024
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AF-2020016-B3一般研究開発助成AF-2020018-B3一般研究開発助成塑性加工摩擦,マグネシウム,成形性harada@eng.u-hyogo.ac.jp塑性加工,放電加工,機能性表面金属粉末射出成形(MIM),放電加工,マイクロピラーアレイzaikawa.kouichi@fitc.pref.fukuoka.jp兵庫県立大学大学院 工学研究科 教授福岡県工業技術センター 機械電子研究所 研究員原田 泰典在川 功一− 18 −塑性加工塑性加工摩擦発熱によるマグネシウム合金容器成形技術の開発MIM電極を用いた低コストマイクロピラーアレイ金型加工技術 ならびに成形技術の開発マグネシウム合金は室温での加工が困難であるため、冷間深絞り加工では成形がとても難しいのが現状である。本研究では,摩擦攪拌接合FSWにおける摩擦熱に着目した。パンチ自体を加熱するため、パンチ内部に摩擦発熱の構造を取り込んだ。つまり、異種金属である摩擦発熱用の治具をパンチ内部に内蔵し、回転による摩擦熱を利用した温間深絞り加工を試みた。摩擦発熱したパンチの発熱温度と加工時間の関係について、また各治具の摩擦による摩耗量について調べた。また、摩擦発熱型パンチを用いた温間深絞り加工を行い、成形性について調べた。その結果、提案した本手法はパンチ金型に対して加熱が可能であり、温間深絞り加工によるマグネシウム合金の加工性改善の可能性があることがわかった。マイクロピラーアレイ(MPA)とは、多数の凸形状が狭ピッチで隣接、集合する構造であり、マイクロチップ上で行う「マイクロ化学分析システム」の分離媒体として利用されているほか、近年では超撥水表面の構造体として注目されている。MPAは機能性ゆえ、凸形状が狭ピッチで隣接する必要があり、シリコンやPMMAをはじめとする材料に対してフォトリソグラフィ、エッチングやFIB等による加工技術を用いて製造されているが、環境整備やコストの増大が課題となっている。これらの課題を解決すべく本研究では、MIMによって狭ピッチの微細凸形状を有する放電加工用電極を作製し、その電極を用いてSUS等の金型材に放電加工することにより一度に多数の微細穴を加工する方法およびその金型を用いた成形技術を開発した。

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