固相接合メカニズムを応用した金属積層技術の開発

利用固相键合机制的金属层压技术的发展

• 批准号: 21K03802
• 负责人: 阿部 壮志
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03802/
• 关键词: 生産加工; アディティブ・マニュファクチャリング; 通電加熱; 金属材料; 金属接合; 固相接合; 金属組織

本研究では高能率・高精度かつ，様々な異種金属材料を用いた積層が可能な，新たな付加加工（アディティブ・マニュファクチャリング）技術を提案する．提案方法ではワイヤ材料を通電加熱により加熱し，加圧ローラで母材に押し付ける．これによりワイヤと母材を接合させ，金属材料を直接積層する．当該年度は基礎実験としてローラによる加圧をすることなく，通電加熱によってワイヤを加熱し，母材上にワイヤを積層する加工実験を実施しながら，装置の改良に取り組んだ．前年度までの取り組みにより，通電加熱によってワイヤ温度を融点近傍まで上昇させると降伏応力が低下しワイヤが断線することが明らかになった．そのため今年度はワイヤ送給装置を製作し，加工時のワイヤに付加される引張応力の低減を試みた．これによりワイヤが断線することなく母材に接触し，母材上への接合に成功した．加工実験によりワイヤの送給速度，ステージ送り速度，通電加熱の入熱エネルギーなどの加工パラメータと接合の有無，ビード形状との関係を調査した．その結果，送給するワイヤ体積に対して，入熱エネルギーが低いほどビード幅が小さくなるが，接合可能な条件範囲が狭くなることが明らかになった．また，ビード幅の小さい良好なビードが得られる条件についても明らかにした．今後は高さ方向への積層および，加圧ローラを用いることによる接合実験を行い，ビード形状，接合状態，内部組織などを評価し，接合特性を調査する．

In this paper, we propose a new technology for processing dissimilar metal materials with high energy efficiency and high precision. The proposed method is to electrify and heat the material, heat it, and pressurize the base material. The base material is bonded together. When the base material is heated, the pressure is increased, and the base material is heated, the processing is performed, and the improvement of the device is performed. In the previous year, due to the careful selection of components, it was clear that during electrified heating, the wire temperature increased near the melting point, and the voltage drop dropped, causing the wire to be disconnected. This year, the production of equipment, processing time, pay, reduce tension test. The connection between the base metal and the substrate was successful. To investigate the relationship between the feed speed, feed speed, heat input, machining, joint and shape of the workpiece. The results are presented in the following ways: volume, heat, humidity, temperature, temperature, humidity, humidity In addition, the small size of the request is good, and the condition of the request is good. In the future, the bonding process, shape, bonding state, internal organization, and bonding characteristics will be investigated.