摩擦攪拌接合の基礎とFSWによる異種材料間接合技術

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本セミナーでは、マルチマテリアル化に不可欠な異種材料接合技術の現状を各種溶接・接合法の特徴とともに解説いたします。
また、新しい接合法である摩擦撹拌接合法 (FSW)の基礎・応用例を紹介し、FSWを用いた異種金属同士および金属と樹脂・CFRPとの接合機構や継手特性について、特に鉄鋼とアルミニウム合金、およびこれら金属材料と樹脂・CFRPとの直接接合を対象に分かりやすく説明いたします。

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プログラム

カーボンニュートラルに向けて車体等の軽量化が強く求められており、このために多様な構造材料を適材適所で使用するマルチマテリアルの考え方がものづくりの現場に浸透してきている。  本講演では、まず、マルチマテリアル化に不可欠な異種材料接合技術の現状を各種溶接・接合法の特徴とともに説明する。次に、新しい接合法である摩擦撹拌接合法FSWに注目して、その原理や応用例を紹介すると共に、FSWを用いた異種金属同士および金属と樹脂・CFRPとの接合機構や継手特性について、特に鉄鋼とアルミニウム合金、およびこれら金属材料と樹脂・CFRPとの直接接合を対象に分かり易く説明する。

  1. 異種材料接合技術への期待と現状
  2. 溶接・接合法の種類とその特徴
  3. 摩擦撹拌接合法FSWの原理とその特徴
    1. FSWの原理
    2. 各種金属材料のFSW接合特性
  4. 金属材料における異種材料接合の可能性評価方法
  5. アルミニウム/鉄の異種材料接合技術
    1. アルミニウム/鉄の異種材料接合技術の現状
    2. アルミニウム/鉄の直接接合が可能な接合界面構造
    3. 高温反応プロセス例
      • 拡散接合
      • 溶融溶接
      • ブレーズ溶接
    4. 低温反応プロセス例
      • 摩擦撹拌接合FSW等
  6. その他の金属の異材接合例
  7. 金属/樹脂・CFRP異種材料接合技術の現状
  8. 摩擦熱による金属/熱可塑性樹脂の直接接合とその接合機構
  9. 摩擦熱による金属/熱可塑性CFRPの直接接合とその接合機構
  10. 金属/樹脂・CFRPの接合継手強度に及ぼす主要因子
    1. 樹脂の官能基 (極性官能基の有無とプラズマ処理の効果)
    2. 金属表面の化学反応層 (シランカップリング処理)
    3. アンカー効果
      • 研削
      • 腐食
      • レーザ表面処理
  11. 今後の展望

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