プロジェクト

 自動車を中心とした輸送機器では、省エネルギー化およびCO2排出量抑制への要求が高まっている。そこで、これら車体に使用される構造材料のマルチマテリアル化による軽量化に向けて、高強度鉄鋼材料、軽量で比強度に優れた軽金属(アルミニウム合金及びマグネシウム合金)、及び樹脂・炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の異種材料接合技術の確立が不可欠であり、焦眉の急となっている。当該研究室では、経済産業省の未来開拓研究プロジェクトの一つとして、平成25年度から10年間の研究期間で開始された「革新的新構造材料等研究開発プロジェクト」の一環として、ISMA研究組合からの再委託を受けて、下記の研究課題を遂行している。
 接合界面の微細構造制御により高強度・高信頼性を有する直接異材接合継手形成技術を確立し、その接合機構の解明を行い、鉄鋼と軽金属および樹脂・CFRPのマルチマテリアル化に向けた異種材料接合技術基盤の確立を目指している。

特任教授
中田 一博
特任助教
永塚 公彬
特任研究員
吴 利輝

課題研究テーマ:

  1. アルミニウム/CFRP接合技術の開発(平成25年度~平成29年度)
    (摩擦重ね接合法による直接異材接合継手の形成と強度評価及び接合機構解明)
  2. 鋼材/CFRP等樹脂材料の接合技術の開発(平成25年度~平成29年度)
    (摩擦重ね接合法による直接異材接合継手の形成と強度評価及び接合機構解明)
  3. 難燃性マグネシウム/アルミニウムの異材接合性評価(平成28年度)
    (ティグ・ミグアーク溶接、レーザ・アークハイブリッド溶接、FSW)

関連研究テーマ:

  1. 金属/樹脂・CFRPの直接異材接合への金属表面処理の応用
  2. 金属/樹脂・CFRPの直接異材接合が可能な抵抗スポット溶接技術の開発
  3. 異種材料接合に関する基礎的研究

(a)レーザ・アークハイブリット溶接ロボット


(b)摩擦攪拌接合装置

図1:異種材料接合に用いられる主要接合装置


(a)摩擦重ね接合の模式図


(b)アルミニウム合金/CFRP接合界面微細構造

図2:摩擦重ね接合法の原理とアルミニウム合金/CFRPの直接異材接合継手の接合界面TEM微細構造

 
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