【中止】摩擦攪拌接合の基礎とものつくりへの応用【Live配信/アーカイブ配信】

セミナー趣旨

　摩擦攪拌接合(FSW)は、英国のTWIで考案されて以来、世界各国で研究・開発が行われ、鉄道車両、土木構造物、自動車を中心として種々の産業分野で適用が進められている。この手法は、ツールと呼ばれる棒状の工具を高速で回転させながら材料と接触させ、材料との摩擦熱を利用して接合する接合法である。最高到達温度が融点に達しないので接合部における強度低下が溶融溶接に比べて小さく、変形も溶融接合に比べて少ない固相接合法である。
　本セミナーでは、摩擦攪拌接合について原理、特徴(他の接合法と比較)、接合装置の特徴、アルミニウム合金と異材接合、接合強度の評価についてわかり易く説明する。また、摩擦攪拌接合の施工上のポイントについて述べる。更に、自動車、鉄道車両、航空宇宙関係への適用例について紹介する。製造メーカで設計、製造業に携わる技術者にとって有益なセミナーであると考える。

受講対象・レベル

◇自動車・車両の製造・設計に関わる方
◇アルミを使用する製品の製造・設計に関わる方
◇業務で摩擦攪拌接合等を行っている方

セミナープログラム

１．摩擦攪拌接合(FSW)の基礎
　1.1 はじめに
　1.2 原理
　1.3 特徴
　1.4 適正接合条件範囲
　1.5 接合条件と入熱の関係
　1.6 接合部に発生する欠陥
　1.7 接合強度に及ぼす入熱量の影響
　1.8 塑性流動

２．摩擦攪拌接合装置の特徴
　2.1 摩擦攪拌接合装置に要求される仕様
　　2.1.1 接合中のツール荷重
　　2.1.2 接合形状への対応
　　2.1.3 接合制御
　　2.1.4 ツール形状および材質
　　　(1)ツール形状
　　　(2)ツール材質
　　2.1.5 摩擦攪拌接合装置の開発状況
　　2.1.6 今後の課題

３．摩擦攪拌接合部の組織
　3.1 摩擦攪拌接合部の材料組織
　　3.1.1 断面組織
　　3.1.2 攪拌部の組織
　　　(1)アルミニウム合金組織の特徴
　　　(2)組織形成
　　　　(a)アルミニウム合金攪拌部
　　　　(b)非アルミニウム合金の攪拌部
　　　(3)接合条件の結晶粒径に及ぼす影響
　　　(4)摩擦攪拌接合の冷却過程における再結晶粒の静的粒成長
　　　(5)接合後熱処理に伴う微細粒の著しい粒成長
　　3.1.3 析出現象
　　　(1)摩擦攪拌中の析出現象
　　　(2)接合後人工時効処理に伴う析出変化
　　3.1.4 ミクロ集合組織
　　3.1.5 機械的特性に及ぼすミクロ組織の影響
　　3.1.6 突合せ面の酸化物
　3.2 結晶粒微細化法としての摩擦攪拌接合
　　3.2.1 結晶粒微細化の方法
　　3.2.2 適用例
　　3.2.3 広い範囲の結晶粒微細化
　3.3 摩擦攪拌接合中の温度分布
　3.4 残留応力とひずみ
　3.5 たわみ

４．摩擦攪拌接合における施工条件の影響
　4.1 摩擦攪拌接合性と高温変形抵抗
　4.2 アルミニウム合金の摩擦攪拌接合継手の特性
　　4.2.1 引張特性
　　　(1) 摩擦攪拌接合とMIG
　　　(2) 摩擦攪拌接合とTIG
　　　(3)各種接合法
　　　(4)後熱処理
　　4.2.2 疲労強度
　　4.2.3 衝撃特性および破壊靭性値
　4.3 突合せ面の隙間、段差および狙い位置
　　4.3.1 特有の欠陥
　　4.3.2 継手強さに及ぼす突合せ面の隙間、段差、狙い位置の影響
　　4.3.3 円周継手
　　4.4 接合部の欠陥の非破壊検査による検出

５．アルミニウム合金/非アルミニウム合金異種材料の摩擦攪拌接合
　5.1 突合せ継手
　　5.1.1 アルミニウム合金／非鉄材料
　　5.1.2 アルミニウム合金／鉄鋼材料
　　5.1.3 アルミニウム合金／アルミニウム合金異種材料
　　　(1)熱処理型合金同士の接合
　　　(2)熱処理合金と非熱処理合金の接合
　　5.1.4 その他の材料の接合
　5.2 重ね継手
　　5.2.1 アルミニウムと鋼板の接合
　　5.2.2 アルミニウムと銅板の接合

６．自動車への摩擦攪拌点接合の適用
　6.1  摩擦攪拌点接合(Spot FSW)のプロセス
　6.2 Spot FSW接合の原理
　6.3 Spot FSWの強度特性
　6.4 アルミニウム合金／鋼板異種材料のSpot FSW接合
　　6.4.1 課題
　　6.4.2 対策
　　6.4.3 接合部の強度特性
　6.5 鋼板同士のSpot FSW接合
　　6.5.1 接合部の断面マクロ
　　6.5.2 接合部の強度特性
　6.6 Spot FSWの長所と課題
　　6.6.1 長所
　　6.6.2 課題
　6.7 Spot FSWシステム
　6.8 自動車へのSpot FSW適用例
　6.9 今後の展開

７．リニア摩擦圧接

８．摩擦攪拌接合(FSW)の鉄道車両、航空宇宙関係への適用
　8.1 鉄道車両への適用
　　8.1.1 鉄道車両の構造の変遷
　　8.1.2 ダブルスキン構体の特徴
　　8.1.3 ダブルスキン・ダブルサイド継手
　8.2 航空宇宙関係へのFSW適用
　　8.2.1 ロケットへのFSW適用
　　8.2.2 航空機へのFSW適用
　　　(1)調査研究
　　　(2)小型民間航空機への適用

　□質疑・応答□​

セミナー講師

ソノヤラボ株式会社　代表　山梨大学名誉教授　園家 啓嗣　氏

【専門】接合（アーク溶接、レーザ溶接、接着、超音波接合、摩擦攪拌など）
　　　　表面処理（溶射、めっき、レーザなど） / 金属材料 / 塑性加工 / ライフサイクルアセスメント（LCA） 等
【資格】工学博士 / 技術士（金属部門） / International Welding Engineer（IWE）
　　　　/ 環境マネジメントシステム（ISO14001）審査員（補）
【コメント】御社で接合(アーク、レーザ、接着、摩擦攪拌、超音波接合)、表面処理(めっき、溶射)で
　　　　　　解決したい課題がありましたら連絡ください。課題解決のための技術支援をします。

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