他誌発表論文 再録
日本機械学会中国四国支部

第57期総会・講演会

講演論文集

57 巻(2019), pp.1007(1)-(3)!!"#!"#$%&’()*+,-./!"!#$%&!’()$*)*+,-(,$’).!/(,’0)($$#)*$+)1234)5$,’,’0))!

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4.

結言
工具を試作し，摩擦熱発生実験を通じて，熱可塑性炭素繊維強化プラスチックの摩擦熱接合に適する工具の条件について検討した．その結果，以下のことが分かった．
・CFRTP と工具間の摩擦熱発生には，工具材質としてニッケル基合金が優れる.
・工具先端の面積が大きいほど，温度が良く上昇する.
・工具先端形状よりも工具先端面積の方が，温度上昇に大きく影響する.

ToolCFRTP(文献省略)
Fig. 1

Table 1 Specification and mechanical property of CFRTP
Weight of Carbon Fiber
200 g/mm2Matrix
Polyamide 6Layers
20Thickness
4 mm
Size
400 x 300 mm
Ratio of Carbon Fiber
53 Vol.%Specific gravity
1.5
Flexural strength
750 MPa
Flexural modulus
53 GPaTable 2 Experimental conditions
NC milling machine(OHTORI KIKO ON-3VII)
Rotational speed
637 min-1
Pressing speed
0.1 mm/min
Pressing time
2 minOverhang
30 mm

Thermal image of friction heating experiment(heating tool:No.6)

Joining deviceNo.
12345678

Table 3 Experimental heating tool (1)MaterialForm
ALLOY718
TAB 6400 H
Cemented carbide
SKH56
Cylinder φ10*60 mm
SUS304
SS400
C3604
A5052

No.
111213141516

Table 4 Experimental heating tool (2)Material Form
Tip φ20*10 mm
Tip φ16*10 mm
SS400
Step cylinder Tip φ12*10 mm Shank
φ10*50 mm
Tip φ8*10 mm
Tip φ6*10 mm
Tip φ4*10 mm

No.
212223

Table 5 Experimental heating tool (3)Material Form
Tip R5 mm
Shank(Ball)
φ10*55 mm
SS400
RadiusTip φ4 mmShankcylinder(R3 chamfer)
φ10*57 mm
Tip φ8 mm
Shank(R1 chamfer)
φ10*59 mm

Fig. 2

Relationship between temperatureand pressing time (heating tool:No.6)

Fig. 3

Maximum temperature on friction heating(material distinction)

Fig. 462

Time of 100 °C arrival on friction heating(material distinction)

Fig. 5

Maximum temperature on friction heating(size and shape distinction)（maximum temperature was under 100 °C）

Fig. 6Time of 100 °C arrival on friction heating(size and shape distinction)

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