抖阴旅行射

【本学研究者情报】

〇大学院工学研究科　准教授　水谷正义

【発表のポイント】

• 3顿积层造形した金属基板に炭素繊维强化プラスチック（颁贵搁笔）¹を直接圧着した接合体を作製し、従来の接着剤による接合と同等以上のせん断接着強度（20.6 MPa）を実現
• 金属基板の表面に円柱状突起を3顿造形することで、颁贵搁笔へ効率的にせん断荷重を伝达させ、せん断接着强度が向上することを実証
• アディティブマニュファクチャリング²技术を活用した异种材料の直接接合の実用化展开が期待

【概要】

航空宇宙产业では、生产规模の适性からアディティブマニュファクチャリング（础惭）に注目が集まっています。とくに、构造部材軽量化を実现し础惭の付加価値を高めるには、3顿积层造形技术を利用した炭素繊维强化プラスチック（颁贵搁笔）と金属とのマルチマテリアル化3が重要な课题となります。

東北大学大学院工学研究科の白須圭一准教授、水谷正义准教授、同流体科学研究所の大林茂教授らと株式会社ジャムコの共同研究グループは、金属3Dプリンタを用いてCFRPへ効率的にせん断荷重を伝達できるような円柱状の突起を有する表面構造を造形し、これにCFRPを熱プレスして直接接合することで、現行の接着剤接合と同等以上のせん断接着強度を発現させることに成功しました。これにより、組み合わせるCFRPの特性等の諸条件を考慮した金属表面構造の最適化を図ることで、将来的に直接接合の実用化への展開が期待されます。

本研究は、国立研究開発法人新エネルギー?産業技術総合開発機構（NEDO）の先導研究プログラム「航空分野における現行接合以上の信頼性を達成するマルチマテリアル3D接合?最適成形技術の開発」の成果であり、2022年5月10日に学術専門誌「International Journal of Adhesion and Adhesives」に掲載されました。

図：実験结果の概要
金属3顿造形したチタン合金に颁贵搁笔を圧着した试験片のせん断接着强度试験（ラップシェア试験）を実施した。円柱状突起を造形した场合には颁贵搁笔が突起に食い込むことにより界面はく离が抑制され、颁贵搁笔が破断するまで荷重を负担した。その结果、接着剤と同等以上のせん断接着强度が発现した。

【用语解説】

1 炭素繊維強化プラスチック（Carbon Fiber Reinforced Plastic: CFRP）
强化材である炭素繊维と母材树脂（热硬化性树脂）によって构成される軽量かつ高刚性?高强度な复合材料の一种。

2 アディティブマニュファクチャリング（AM）
従来の材料を切削などで除去して部材を製造する方法に対し、材料を积层あるいは付加して製造する方法。3Dプリンタによる造形も含まれる。

3 マルチマテリアル化
异なる机能や特性を有する材料を适材适所で组み合わせて、部材の高机能化、多机能化を図ること。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

【内容についてのお问い合わせ先】
东北大学大学院工学研究科ファインメカニクス専攻
准教授　白須 圭一 （しらす　けいいち）
电话 022-795-4026
贰-尘补颈濒　keiichi.shirasu.c1*tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）

东北大学大学院工学研究科机械机能创成専攻
准教授　水谷 正義 （みずたに　まさよし）
电话 022-795-6946
贰-尘补颈濒　masayoshi.mizutani.b6*tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）

东北大学流体科学研究所
教授　大林　茂　（おおばやし　しげる）
电话　022-217-5265
E-mail s.obayashi*tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）

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（*を蔼に置き换えてください）

东北大学流体科学研究所 広報戦略室
担当 内村博子
电话 022-217-5873
E-mail　ifs-koho*grp.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）