異種材料接着・接合理論と強度・耐久性・信頼性向上法

セミナー講師

鈴木接着技術研究所　所長　鈴木 靖昭 氏

略歴
昭和４０年３月　名古屋工業大学　工業化学科卒業　
日本車輌製造（株）技術研究所～開発本部
（昭和４０年４月～平成１５年３月３１日 定年退職、最終役職：開発本部部長）
在職中、主として、高圧発電機絶縁用エポキシ樹脂の研究開発、新幹線などの
鉄道車両に関する有機材料、接着接合部のＦＥＭ応力解析、破壊条件、強度、
信頼性および耐久性に関する研究・評価、有機材料等の評価、故障原因究明等に従事
昭和６２年１月　工学博士（名古屋大学）
平成１４年５月　技術士（機械部門　構造接着）
日本車輌製造（株）開発本部勤務（非常勤）（平成１５年４月～平成２０年１２月）
日本車輌製造（株）鉄道車両本部　技術部勤務（非常勤）（平成２１年１月～平成２２年７月）
名城大学非常勤講師（平成１５年４月～平成２３年３月）
中部大学非常勤講師（平成１５年４月～平成２５年３月）
平成２６年４月　公益財団法人 名古屋産業振興公社　テクノアドバイザー
平成２６年７月　公益財団法人 岐阜県産業経済振興センター　アドバイザー
平成２６年１１月　とよたイノベーションセンター　アドバイザー
令和元年６月　　特定非営利法人　接着剤・接着評価技術研究会　理事　副代表幹事

専門および得意な分野・研究
専門：構造接着　
接着継手のFEM応力解析および破壊条件・強度に関する研究
接着継手の耐久性（温度，湿度，応力負荷等環境,繰り返し応力）に関する研究
接着継手の加速試験による寿命予測および信頼性工学に基づく破壊確率予測
関連学協会での活動

著書（共著）：２５冊、学術論文（共同研究を含む）：２２報、
セミナー・講演：４９件、学会発表（共同研究を含む）：５１件
（詳細内容は鈴木接着技術研究所HPをご参照ください）

セミナー受講料

55,000円( S&T会員受講料52,250円 )
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※受講券、請求書は、代表者に郵送いたします。
※請求書および領収証は1名様ごとに発行可能です。
　(申込みフォームの通信欄に「請求書１名ごと発行」と記入ください。)
※他の割引は併用できません。

セミナー趣旨

セミナープログラム

1．接着力発現の原理
　1.1 化学的接着説 
　　　(1) 原子・分子間引力発生のメカニズム
　　　(2) ヤモリ（Gekko）の足の接着力に見るvan derWaals力
　　　(3) 接着剤の役割
 　1.2 機械的接合説（アンカー効果）
 　1.3 からみ合いおよび分子拡散説
 　1.4 接着仕事
 　1.5 シーリング材の接着力発現の原理と役割
 　1.6 粘着剤の接着力発現の原理と役割
 
2．各被着材に適した接着剤の選定法
　2.1 Zismanの臨界表面張力
　2.2 溶解度パラメータによる接着剤選定法
　　　(1) 物質の溶解度パラメーター
　　　(2) ２種類の液体が混合する条件（非結晶性材料に適用）
　　　(3) 結晶性高分子が難接着性である理由とそれを解決するための表面処理法
 　2.3 被着材と接着剤との相互の物理化学的影響を考慮した接着剤選定法
　　　(1) 被着材に含まれる可塑剤による接着剤の可塑化
　　　(2) 接着剤に含まれる可塑剤による被着材の可塑化
　　　(3) 粗度大な被着材表面への粘性接着剤の選択
 
3．接着剤の種類、特徴および最適接着剤の選定法
　3.1 各接着剤の種類
　　　(1) 耐熱航空機構造用接着剤
　　　(2) エポキシ系接着剤（液状）
　　　(3) ポリウレタン系接着剤（室温硬化型）
　　　(4) ＳＧＡ（第2世代アクリル系接着剤）
　　　(5) 耐熱性接着剤
　　　(6) 吸油性接着剤
　　　(7) 各種ゴム系接着剤
　　　(8) 紫外線硬化形接着剤
　　　(9) シリコーン系接着剤
　　　(10) 変成シリコーン系接着剤
　　　(11) シリル化ウレタン系接着剤
 　3.2 接着剤の耐薬品性および耐候性について
　 3.3 各種接着剤のせん断およびはく離接着強度特性
 　3.4 各種被着材に適した接着剤の選び方（選定のための接着剤性能表）
 　3.5 各種シーリング材の性能および用途
 　3.6 種々の接着剤の各種条件（米国連邦規格）における接着強度と変動係数
 
4．被着材に対する表面処理法の選定法
　 4.1 各種表面処理法およびその特徴
 　4.2 金属の表面処理法
　　　(1) 洗浄および脱脂法
　　　(2) ブラスト法（空気式，湿式）
　　　(3) アルミニウム（エッチング法，陽極酸化法）
　　　(4) 炭素鋼
　　　(5) ステンレス鋼
　　　(6) 各種エッチング法
　　　(7) 銅およびニッケル箔の表面処理状態とはく離エネルギーとの関係
 　4.3 プラスチックの表面処理法
　　　(1) 洗浄および粗面化
　　　(2) コロナ放電処理法
　　　(3) プラズマ処理法
　　　(4) 火炎処理法
　　　(5) UV／オゾン処理法
　　　(6) 各種表面処理方法（JISK6848-3法，ふっ素樹脂に
              対するテトラエッチ液による表面処理法）
 　4.4 プライマー処理法
 
5．最新の異種材料接合法
 　5.1 金属の湿式表面処理-接着法
　　　(1) ケミブラスト®
　　　(2) NAT
　5.2 金属の湿式表面処理-樹脂射出一体成形法
　　　(1) NMT
　　　(2) 新NMT
　　　(3) PAL-fit®
　　　(4) アマルファ®
　5.3 無処理金属の樹脂射出一体成型法 Quick-10
　5.4 被接合材表面のレーザー処理－樹脂射出一体成形法
　　　(1) レザリッジ®
　　　(2) D LAMP®
　　　(3) AKI-Lock®
　5.5 レーザー接合法
　　　(1) LAMP
　　　(2) レーザー接合法２
　　　(3) PMS処理－レーザー接合
　　　(4) インサート材使用のレーザー接合
 　5.6 摩擦接合法
　　　(1) 摩擦重ね接合（FLJ）
　　　(2) 摩擦撹拌接合（FSJ）
 　5.7 溶着法
　　　(1) 電気抵抗溶着
　　　(2) 高周波誘導加熱
　　　(3) 超音波接合
　　　(4) 熱板融着
 　5.8 分子接着剤利用法
　　　(1) 分子接着剤
　　　(2) CB処理
　　　(3) TRI
　　　(4) トリアジンチオール処理金属のインモールド射出一体成形法
 　5.9 ゴムと樹脂の架橋反応による化学結合法－ラジカロック®
  5.10 接着剤を用いない高分子材料の直接化学結合法（カップリング反応および付加反応利用法）
  5.11 大気圧プラズマグラフト重合処理―接着技術
  5.12 ガス吸着接合技術（シランガスおよび水蒸気利用法）
  5.13 水蒸気VUV利用低温大気圧有機／無機材料ハイブリッド接合技術
 
6．エッチングまたはレーザー処理後の射出成形法または融着法における接着力発現の原理
   6.1 エッチングまたはレーザー処理後の射出成形により接着・接合力が向上する原理
   6.2 耐久性が向上するメカニズム
　6.3 樹脂どうしの融着による接合の場合の接着強度発現の原理
 
7．接着継手形式および負荷外力の種類
   7.1 接着接合の長所と短所
   7.2 各種接着継手形式
   7.3 接着部に加わる外力の種類
 
8．各継手の応力分布および強度評価
 　8.1 重ね合せ継手の応力分布（弾性解析解および弾性有限要素解析結果）
 　8.2 重ね合せ継手の弾塑性FEM応力解析結果に基づいた実験結果の検討例
 　8.3 Al重ね合せ継手の引張せん断試験結果およびFEM解析による検討例－１
 　8.4 Al重ね合せ継手の引張せん断試験結果およびFEM解析による検討例－２
 　8.5 CFRTP重ね合せ接着継手の引張せん断試験結果に対する
          結合力モデル（CZM）法による解析例
 　8.6 重ね合せ継手の接着層厚さと接着強度との関係
 　8.7 バルク接着剤試験片厚さと引張強度との関係
 　8.8 バルク接着剤および接着継手接着層における強度の測定法
 　8.9 バルク接着剤の応力－ひずみ曲線と引張速度との関係
  8.10 スカーフ継手および突合せ（バット）継手の特徴，応力分布および破壊条件
  8.11 接着接合部における特異応力場の強さおよび応力拡大係数を用いた接着強度の評価事例
  8.12 接着層が収縮した場合のスカーフおよびバット継手の応力解析
  8.13 はく離応力の解析
  8.14 スポット溶接－接着併用継手の応力解析
  8.15 FEMによる実際の接着接合構造物の強度計算法についてのまとめ
 
9．最適接合部の設計
 　9.1 強い接着接合部を設計するための一般的留意事項
 　9.2 接着接合部の設計
 
10．接着接合部の故障確率と安全率との関係
 　10.1 接着接合部の経年劣化による故障発生のメカニズム（ストレス－強度のモデル）
 
11．所定年数使用後の接着接合部に要求される故障確率確保に必要な安全率の計算法
 　11.1 正規分布について
　 11.2 ストレス（負荷応力）が一定の場合の故障確率確保のための安全率の決定法
 　11.3 ストレス（負荷応力）が変動する場合の接着継手の
            故障確率の確保のために必要な安全率の決定法
 　11.4 接着強度の変動係数実測値
 　11.5 航空機において安全率が小さく取られる理由
 　11.6 ストレス（負荷荷重）の変動係数について
 
12．接着接合部の劣化の要因ならびに加速試験と加速係数
 　12.1 接着接合部劣化の要因
 　12.2 加速試験と加速係数
 　12.3 加速試験条件の決定方法
 
13．アレニウス式（温度条件）による劣化，耐久性加速試験および寿命推定法
 　13.1 化学反応速度式と反応次数
 　13.2 濃度と反応速度および残存率との関係
 　13.3 材料の寿命の決定法
 　13.4 反応速度定数と温度との関係
 　13.5 アレニウス式を用いた寿命推定法
　 13.6 アレニウス式による室温付近温度の接着強度の経時変化予測式を用いた
　　　　倉庫保管中に劣化した粘着テープの納入時の接着強度の推定
 
14．アイリングの式およびジューコフの式による応力，
       湿度などのストレス負荷条件下の耐久性加速試験および
       寿命推定法ならびにウェッジテストによるボーイング社の航空機接着部の耐久性試験結果
   14.1 アイリングの式を用いた寿命推定法
   14.2 アイリング式を用いた湿度に対する耐久性評価法
   14.3 Sustained Load Testによる接着継手の温度，湿度，および応力負荷条件下の耐久性評価結果
   14.4 加速劣化法により耐用年数分経過後の接着強度分布を得る方法
   14.5 水蒸気存在下の材料の酸化反応促進メカニズムの第一原理分子動力学法解析結果
   14.6 ジューコフ（Zhurkov）の式を用いた応力下の継手の寿命推定法
   14.7 ジューコフの式による接着継手のSustained Load Test結果の解析
   14.8 ウェッジテストによるボーイング社の航空機接着部の耐久性試験結果
 
15．接着継手の耐水性および耐油性に関する熱力学的検討および耐水性向上法
   15.1 液体中における接着接合部の安定性の熱力学的検討
   15.2 接着接着部の耐久性に水が及ぼす物理的および化学的影響の実例
   15.3 接着接合部の耐水性向上法
 
16．繰返し応力（疲労）による加速耐久性評価法
 　16.1 接着継手の引張せん断疲労特性試験方法
 　16.2 アイリングの理論から誘導されるS-N曲線
 　16.3 マイナー則（線形損傷則）
 　16.4 スポット溶接－接着併用継手（ウェルドボンディング）の
           FEM解析結果および疲労試験結果
 　16.5 リベット－接着併用継手（リベットボンディング）の疲労試験結果
  
17．接着接合部のクリープ破壊強度評価方法
 　17.1 大変形クリープの一般的特性
 　17.2 クリープ破壊強度，破壊時間，温度間の関係式（ラーソン-ミラーの式）
 　17.3 クリープ破断データからラーソン-ミラーの式を求める方法
 　17.4 プラスチックのクリープ試験におけるラーソン-ミラー線図
 　17.5 JIS K6859 接着剤のクリープ破壊試験方法
 
18．接着トラブルの原因別分類と対策および各トラブル事例と対策
 　18.1 原因別分類とその対策（表の概説）
　 18.2 いくつかの具体的トラブル事例およびその原因と対策

   　□質疑応答・名刺交換□