パルス渦電流法よるアルミニウム合金とCFRTPの異種材料接合品の分離技術の開発

脉冲涡流法铝合金与CFRTP异种材料粘合制品分离技术开发

• 批准号: 22K03818
• 负责人: 板谷 年也
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Suzuka National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03818/
• 关键词: 熱可塑性炭素繊維強化プラスチック; パルス渦電流法; 異種材料接合品; 分離技術; CFRTP

本研究では、金属と熱可塑性炭素繊維強化プラスチック（CFRTP）の異種材料接合品の接合部の樹脂溶融による剥離に着目し、パルス渦電流法よるアルミニウム合金（Al合金）とCFRTPの異種材料接合品の分離技術の開発を目的とする。短冊状のAl合金（A5052P）とCFRTP（TEPEX社 dynalite）を接着剤（コニシ社 E250）で接着接合し、試験片を製作した。はじめに、パルス渦電流法を用いた誘導加熱システム（アロニクス社 EASYHEAT0224）を構築し、コイル電流を100、110、120、130、140、150Aと変化させて接着接合部の加熱を行った。コイル電流130、140、150Aにおいて、5秒以内でAl合金とCFRTPを分離することに成功した。次に、分離した CFRTP が再利用できるかどうかを評価するため、ディジタルマイクロスコープとAFM（Atomic Force Microscope）でCFRTPの表面観察を行った。ディジタルマイクロスコープを用いたCFRTP表面観察について、誘導加熱前と誘導加熱後のCFRTP表面をレンズ倍率50倍で観察した。誘導加熱後のCFRTPは、炭素繊維自体には大きな変化は見られなかったが、樹脂にボイドのようなものがあった。これは誘導加熱時の熱が影響したと考えられる。AFMを用いたCFRTP表面観察について、誘導加熱前と誘導加熱後のCFRTP表面を比較すると、導加熱前と誘導加熱後のCRTP表面を比較すると、目視では確認できなかった樹脂表面の凹凸の変化がわかった。今後、分離後のCFRTPについて、加熱によるCFRTPの物性変化を表面観察した上で、その鍵となる引張強度に問題ないかどうかを明らかにする予定である。

The purpose of this study is to develop a separation technology for dissimilar material joints made of metal and thermoplastic carbon fiber reinforced plastics (CFRTP) by means of eddy current method. Short form Al alloy (A5052P) and CFRTP (TEPEX Dynalite) bonding agent (C250) bonding agent, test piece production The induction heating system (EASYHEAT0224 of Aronisk Co., Ltd.) was constructed using the Al alloy and CFRTP were successfully separated within 5 seconds at 130, 140 and 150A. Second, separation and reuse of CFRTP are evaluated by AFM (Atomic Force Microscope) and surface observation of CFRTP. CFRTP surface inspection before induction heating and after induction heating at 50 times magnification After induction heating, the CFRTP and carbon fiber will change greatly, and the resin will change greatly. The heat effect of heat induced heating AFM was used to inspect the CFRTP surface before induction heating and after induction heating, compare the CRTP surface before induction heating and after induction heating, and visually confirm the unevenness of the resin surface. In the future, after separation, the physical properties of CFRTP are changed, and the tensile strength of CFRTP is determined.