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J-GLOBAL ID：201802226588261828   整理番号：18A2141007

抵抗スポット溶接を用いたCFRTPとアルミニウム合金の異種材接合

Dissimilar Materials Joining of CFRTP and Aluminum Alloy by Resistance Spot Welding

著者 (3件)： 田中和人 (同志社大学生命医科学部医工学科) ,  山城太紀 (同志社大学大学院) ,  片山傳生 (同志社大学生命医科学部医工学科)
資料名： 材料  (Journal of the Society of Materials Science, Japan)
巻： 67  号： 11  ページ： 1013-1020(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： F0385A  ISSN： 0514-5163  CODEN： ZARYA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： CFRTP(炭素繊維強化熱可塑性プラスチック)は,高い比強度と高い比剛性のような特性により自動車産業の軽量部品に使用されると期待されている。しかし,高価なコストのために,大量生産車両への適用は限られており,アルミニウムや鋼のような従来の材料と組み合わせた多材料の概念に基づいて使用されることが期待されている。多材料体の適応には異種材料に対する接合技術が必要であり,合理的かつ実用的な高性能接合法が開発されることが期待される。抵抗スポット溶接は,金属材料を用いた自動車のパネルとボディの接合のためのよく使われている方法である。抵抗点溶接がCFRTPとアルミニウム合金の異種材料の接合に使用できるならば,新しい装置を導入する必要がなく,それはCFRTPの採用を促進する。本研究では,CFRTPとアルミニウム合金の抵抗スポット溶接技術を開発するために,重ねせん断強度に及ぼす電流,溶接時間および電極力の影響を評価し,接合機構を明らかにした。CFRTPとアルミニウムの抵抗スポット溶接において,CFRTPのマトリックスである樹脂の絶縁破壊は,エネルギー化の初期段階で起こる。絶縁破壊による高温による樹脂の分解後,CFRTP中の炭素繊維の電気的経路を創り,炭素繊維の直接抵抗加熱が周囲のマトリックス樹脂を融解させた。したがって,より長い溶接時間,より大きな電流およびより低い電極力の場合に,より大きな溶接面積および破壊荷重を得た。シランカップリング処理によるCFRTPとアルミニウムの抵抗スポット溶接により,17.3MPaのせん断強度が得られた。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *抵抗溶接 ,  *点溶接 ,  *アルミニウム合金 ,  *炭素繊維強化プラスチック ,  *異種材料接合 ,  剪断強さ ,  溶接電流 ,  時間 ,  溶接電極 ,  母材 ,  絶縁破壊 ,  炭素繊維 ,  経路 ,  抵抗加熱 ,  破壊荷重 ,  カップリング反応 ,  シラン ,  繊維強化熱可塑性プラスチック ,  シランカップリング剤
準シソーラス用語： *抵抗点溶接 ,  溶接時間 ,  電流経路 ,  CFRTP

著者キーワード (5件)： 異種材料接合 ,  炭素繊維強化熱可塑性プラスチック ,  アルミニウム合金 ,  抵抗スポット溶接 ,  重ねせん断強さ

分類 (2件)： 溶接技術  (WC07030G) ,  機械加工,仕上げ一般  (YH04111G)

引用文献 (31件)：

• 1) Ministry of the Environment Government of Japan, “Chapter 2 global environment”, Environmental Statistic Collection, p.67 (2015).
• 2) Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, “The fuel efficiency and CO₂ emissions of passenger vehicles”, Statistic of the Fuel Efficiency in Automobile (2013).
• 3) T. Ishikawa, “Overview of carbon fiber reinforced composites (CFRP) applications to automotive structural parts, focused on thermoplastics CFRP”, Journal of the Japan Society for Precision Engineering, Vol.81, No.6, pp.489-493 (2015).
• 4) Japan Patent Office, “Patent application technology trends survey report (overview), structural material joining technology”, Patent Application Technology Trends Survey Report, p.45 (2013).
• 5) S. Aoki, “Aluminum trend for automotive and its recycle technology”, Journal of the Japan Institute of Light Metals, Vol.63, No.7, pp.260-270 (2013).

タイトルに関連する用語 (3件)： 抵抗スポット溶接 ,  CFRTP ,  アルミニウム合金