- 金属3D造形による金属表面構造制御により界面はく離を抑制 -

  • 3D積層造形した金属基板に炭素繊維強化プラスチック(以下、CFRP)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を実現
  • 金属基板の表面に円柱状突起を3D造形することで、CFRPへ効率的にせん断荷重を伝達させ、せん断接着強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技術を活用した異種材料の直接接合の実用化展開が期待

【概要】

航空宇宙産業では、生産規模の適性からアディティブマニュファクチャリング(AM)に注目が集まっています。とくに、構造部材軽量化を実現しAMの付加価値を高めるには、3D積層造形技術を利用した炭素繊維強化プラスチック(CFRP)と金属とのマルチマテリアル化が重要な課題となります。

東北大学大学院工学研究科の白須圭一准教授、水谷正義准教授、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。

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。

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ジャムコは航空機の軽量化を見据えた基礎研究並びに実用化検討を推進し、社会に貢献してまいります。