Development of high speed nail joint method to be recyclable

开发可回收的高速钉接方法

• 批准号: 21H01216
• 负责人: 橋村 真治
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Shibaura Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H01216/
• 关键词: 高速打鋲; 機械接合; マルチマテリアル; 接合強度; リサイクル; 機械的接合; 打鋲; 締結力

本研究では，リサイカブル高速打鋲接合技術の確立を目的として，以下の２項目について3年間の研究を実施する．1. 鋲の速度やらせん鋲の先端形状，接合部材の材料特性や剛性が，打鋲時の接合部材の塑性変形や接合強度に及ぼす影響を明らかにする．2. ブラシレスモータの原理によりらせん鋲を高速回転させて打鋲する新たな高速打鋲法を提案する．上記目的達成のため，令和4年度は，初年度の未達成課題である「打鋲シミュレーションの実施」と「被接合部材の変形メカニズムの解明」を実施し，「ブラシレスモータの原理による鋲への高速回転付与装置」の製作等を行った．打鋲シミュレーションについては，昨年度に残された課題であった被接合部材の材料定数設定については本年度解決し，打鋲時の鋲の挙動をシミュレートすることができた．今後，この打鋲シミュレーションを活用して，鋲形状と貫通時の抵抗力等との関係を調査する．一方で，鋲貫通時の挙動が，一部実際とは異なった．この問題については，現在解決策を検討中である．被接合部材の変形メカニズムの解明については，疲労試験に取り付ける実験装置の構造を見直して，鋲を回転させながら準静的打鋲試験を実施した．この実験の結果，鋲に設けたらせん溝と，鋲に与える回転速度との関係を明らかにすることができた．また鋲の最適な先端角についても，鋲や被接合部材の変形と接合強度の面から評価することができた．ここで得られた結果は，今後シミュレーション結果と比較していく．ブラシレスモータの原理による鋲への高速回転の付与については，回転付与装置の製作を完了し，打鋲前の回転試験までは行えているが，実際の打鋲試験まで行えていない．また，当初予定の回転トルクを鋲に与えるためには，モータ出力を見直す必要があることが明らかになった．そのため，モータの見直しと別の方法による高トルク付与について，現在検討中である．

This study aims to establish a high-speed bonding technology. The following two projects have been carried out for three years: 1. The velocity, shape of the tip, material properties of the joint, stiffness, plastic shape of the joint during welding, and the influence of the joint strength on the joint strength. The principle of high-speed return is proposed. The above objectives were achieved in 2010 and 2011, and the unachieved tasks in 2011 and 2012 were implemented in 2011. The implementation of the "implementation of the system" and the "analysis of the shape of the bonded components" were implemented, and the production of the "principle of the system" and the "high-speed return and delivery device" were implemented. In the past year, the problem was solved by setting the number of materials to be joined. In the future, the relationship between the shape and the resistance during penetration will be investigated. One side, one side, one side. The problem is solved now. The structure of the device is straight, and the static test is carried out. The relationship between the two is clear. The optimum angle of the tip of the joint is determined by the shape and joint strength of the bonded parts. The results of this study are compared with those of the previous study. The principle of high speed return is to complete the production of the return device, and the return test is to complete the production of the return device. The first time I saw him, I saw him. In addition to the above, we have also discussed how to improve the quality of the products.

项目成果

High-speed Joining Method Using Spiral Nail

使用螺旋钉的高速接合方法

• 发表时间: 2023
• 作者: Shinji Hashimura;Kaito Yamashita;Shinji Takahara;Hiroto Morodomi
• 通讯作者: Hiroto Morodomi

らせん溝を有する高速打鋲接合における疲労強度に関する研究

螺旋槽高速铆接头疲劳强度研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 岡本敦;西海悠介;ダンダル オトゴンバヤル;宇野正起;Yuichi OTSUKA;髙原 慎二，田村 将吾，橋村 真治
• 通讯作者: 髙原 慎二，田村 将吾，橋村 真治

らせん溝を有する高速打鋲接合体の疲労強度に関する研究

螺旋槽高速铆接头疲劳强度研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Saito Kei;Jespersen Kristine M;Ota Hiroki;Wada Keita;Hosoi Atsushi;Kawada Hiroyuki;山下 海飛，高原 慎二， 田村 将吾，橋村 真治
• 通讯作者: 山下 海飛，高原 慎二， 田村 将吾，橋村 真治