CFRTP/金属の接着・接合技術

1. CFRTP/金属の接着メカニズム

(2016年4月22日 10:00〜12:30)

　CFRTPと鉄を代表とする金属の接着は異種材料の接着であり、CFRTPを実用するには極めて重要な課題である。接着のメカニズムとその強度を材料の表面特性から詳しく考察する。

1. 分子間力
   1. 化学 (共有) 結合力
   2. ぬれ性
   3. 水素結合
2. 材料の表面
   1. 金属
      1. 表面脆弱層 (WBL)
      2. 表面洗浄
   2. 熱可塑性プラスチック
      1. 弱い極性
      2. 表面改質
3. 接着
   1. 油面接着
   2. ラジカル生成による接着
   3. プライマー処理による接着
• 質疑応答

2. CFRTPと金属のレーザ溶着技術

(2016年4月22日 13:15〜14:45)

　弊社では、CFRTPと金属の溶着技術を、「エラストマーをインサート材とした異種材料のレーザ接合技術」をより高強度・高速な量産技術として確立することを目標に開発を進めてきた。強度アップには接合面積の拡大が必須であり、均質加熱が必要要件となる。そこで、均質な加熱を実現するためのレーザビームの強度分布をシュミレーションし、その結果を基にDOEによるビーム整形光学ヘッドを開発した。そのヘッドを使用して加熱した時の温度分布データと実際に溶着した結果を紹介する。また,輝創株式会社で開発した、金属表面にナノマイクロスケールの隆起性の微細構造を形成するPMS処理 (後述) を施すことで,樹脂と金属の接合をポジティブアンカー効果で可能にする技術についても紹介する.

1. 開発の背景
2. 開発の目的
   1. CFRPの生産技術上の課題と開発技術
   2. エラストマーをインサート材としたCFRTPと金属のレーザ接合技術の基本構成
   3. 開発技術と開発目標
3. 開発内容
   1. ビーム整形光学ヘッドの開発
   2. 加熱の均質化効果の評価
   3. 溶着強度の評価と適正溶着条件範囲の確認
4. まとめ
5. 金属-プラスチックの直接接合技術概要
6. PMS処理
7. ポジティブアンカー効果
8. 各種金属とプラスチックの接合
9. 接合品質
10. まとめ

3. CFRPと金属の最新一体成形技術

(2016年4月22日 15:00〜17:00)

　強度向上を目的としたCFRP/金属の最新接着接合とその性能について紹介する。特にFRPならではの接合方法と熱可塑性樹脂の融着技術について解説する。

1. ボルト/接着のハイブリッド一体成型継手
   1. 強度向上メカニズムと破壊プロセス
   2. 継手成形方法
   3. 継手強度評価
2. 金属表面加工による一体成型継手強化
   1. 抜き打ち加工
   2. ディンプル加工
3. 金属形状加工による一体成型継手強化
   1. スカーフ・フィンガー一体成型継手
   2. tongue-and-groove一体成型継手
4. 特殊加工による一体成型継手強化
   1. IAFによる強化とその評価
   2. ピンまたは突起による強化とその評価
5. 接着性表面作製のためのインモールド複合材表面処理
   1. ナノインプリントリソグラフィによるインモールド表面処理
   2. 表面形状と接着継手強度
6. FRTP融着接合
   1. 熱可塑性樹脂の融着
   2. 融着の方法
   3. 融着の適用例
• 質疑応答