地方独立行政法人大阪産業技術研究所 - 当法人は、(地独)大阪府立産業技術総合研究所と(地独)大阪市立工業研究所が統合し、平成29年4月1日にスタートしました。研究開発から製造まで、企業の開発ステージに応じた支援を一気通貫で提供し、大阪産業の更なる飛躍に向け、大阪発のイノベーションを創出します。

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先進構造材料研究室

摩擦攪拌接合を利用した異種材料接合、摩擦攪拌プロセスを用いた金属表面改質技術および材料創製に関する研究を行っています。また、振動波の特性を応用する非接地型の力触覚提示装置の研究開発にも取り組んでいます。


担当者

 ・武内 孝     研究室長
 ・長岡 亨     主任研究員
 ・木元 慶久    主任研究員

対応領域

業界:金属製品製造業、一般機械器具製造業、輸送用機械器具製造業、電気機械器具製造業

技術:組織制御、材料分析、摩擦攪拌接合、摩擦攪拌プロセス、振動

研究内容

摩擦攪拌接合を用いた異材接合

固相接合法の一つである摩擦攪拌接合(Friction Stir Welding、FSW) は突起の付いた円柱状の工具を回転させながら金属材に圧入し、発生する摩擦熱と攪拌力を利用して接合を行う技術です。近年、自動車等を中心に異なる材料を適材適所に利用するマルチマテリアル化が進められており、異種金属材料の接合技術やプラスチックと金属といった異材接合技術が求められています。当研究室では、銅とアルミニウム、鋼とアルミニウム、プラスチックと金属など、様々な種類の異材接合技術について研究を行っています。

摩擦攪拌プロセスを用いた新規金属表面改質技術の開発

摩擦攪拌プロセス(Friction Stir Processing、FSP)は、摩擦攪拌接合を金属材料の表面改質技術として応用したもので、回転工具が発生する摩擦熱と攪拌力を利用して、組織微細化などの改質を行う技術です。 当研究室では、工具鋼や超硬合金、Mg合金等にFSPを適用した表面改質技術について研究を行っています。

非接地型力触覚提示装置の開発

携帯型の情報機器を使用する際に、使用者の手や指に振動などの刺激を付与し、あたかも外力が作用して機器が誘導されるような感覚や、障害物に接触したような感覚を提示することができる、非接地型の力触覚提示装置の開発に向けた研究を行っています。

トピックス

外部資金研究

事業体   :独立行政法人科学技術振興機構(JST)
事業名   :未来社会創造事業
研究課題  :難接合材料を逆活用した接合/分離統合技術の確立
研究期間  :R1~R5年度
共同研究機関:大阪大学、群馬大学

事業体   :独立行政法人科学技術振興機構(JST)
事業名   : A-STEP,機能検証フェーズ
研究課題  :摩擦攪拌接合と冷間圧延による異種金属接合界面の構造制御
研究期間  :H31~R2年度

事業体   :文部科学省
事業名   :科研費 基盤研究C
研究課題  :摩擦攪拌緻密化プロセスによるダイヤモンド分散Fe基合金の創製と界面構造の解明
研究期間  :H30~R2年度

事業体   :公益財団法人天田財団
事業名   :一般研究開発助成 塑性加工
研究課題  :摩擦攪拌プロセスによるチタン系ナノ組織水素吸蔵合金の創製
研究期間  :H29~R1年度

事業体   :経済産業省
事業名   :戦略的基盤技術高度化支援事業(サポイン)
研究課題  :アルミ・銅バイメタル端子の製造に資する異形・異種金属の摩擦攪拌接合技術の開発
研究期間  :H29~R1年度
共同研究機関:冨士端子工業株式会社

事業体   :公益財団法人天田財団
事業名   :一般研究開発助成 塑性加工
研究課題  :摩擦攪拌プロセスによりナノ組織化されたマグネシウム系水素吸蔵合金の創製
研究期間  :H26~H28年度

事業体   :独立行政法人科学技術振興機構(JST)
事業名   :マッチングプランナープログラム「探索試験」
研究課題  :複合固相プロセスによるナノ組織超硬合金の創製
研究期間  :H27~H28年度

事業体   :独立行政法人科学技術振興機構(JST)
事業名   :A-STEP, 【FS】探索タイプ
研究課題  :摩擦攪拌プロセスによるナノバインダ超硬合金皮膜の創製
研究期間  :H26~H27年度


研究成果


発表論文、特許等

主要論文リスト(2015年以降)

  1. M.N. Avettand-Fènoël, T. Nagaoka, H. Fujii, R. Taillard, “Effect of a Ni interlayer on microstructure and mechanical properties of WC-12Co cermet / SC45 steel friction stir welds”, J. Manuf. Proc. 40 (2019) 1-15
  2. M.N. Avettand-Fènoël, T. Nagaoka, H. Fujii, R. Taillard, “Characterization of WC/12Co cermet-steel dissimilar friction stir welds”, J. Manuf. Proc. 87 (2018) 497-502.
  3. Y. Kimoto, T. Nagaoka, H. Watanabe, M. Fukusumi, Y. Morisada and H. Fujii, “Nanostructurization of Magnesium Alloy via Friction Stir Lap Processing”, Materials Science Forum 838-839 (2016) 332-337.
  4. Y. Kimoto, T. Nagaoka, K. Mizuuchi, M. Fukusumi, Y. Morisada, H. Fujii, “Thermal Conductivity of Al/SiC Particulate Composites Produced by Friction Stir Processing”, J. Jpn. Soc. Powder Powder Metallurgy, 63 (2016) 563-567.
  5. T. Nagaoka, Y. Kimoto, H.Watanabe, M. Fukusumi, Y. Morisada, H. Fujii, H. K. D. H. Bhadeshia, “Microstructural Evolution of Body-Centred Cubic Fe-Al Alloy by Friction Stir Processing with SiC Particles addition”, Materials Science Forum, 838-839 (2016) 326-331.
  6. T. Nagaoka, Y. Kimoto, H. Watanabe, M. Fukusumi, Y. Morisada, H. Fujii, Friction Stir Processing of a D2 Tool Steel Layer Fabricated by Laser Cladding, Materials & Design 83 (2016) 224-229.
  7. Y. Kimoto, T. Nagaoka, H. Watanabe, M. Fukusumi, Y. Morisada, H. Fujii, “Al/SiCp Metal Matrix Composites Fabricated via Friction Stir Powder Processing”, J. Jap. Soc. Powder Powder Metallurgy 62 (2015) 258-262.
  8. T. Nagaoka, Y. Kimoto, H. Watanabe, M. Fukusumi, Y. Morisada, H. Fujii, ”Hardening of Sprayed WC-CrC-Ni Cemented Carbide by Friction Stir Processing”, J. Jap. Soc. Powder Powder Metallurgy 62 (2015) 252-257.

 

解説

  1. 木元慶久,”摩擦撹拌技術の粉体プロセスへの応用”,『先端部材への応用に向けた最新粉体プロセス技術』,シーエムシー出版,119-137.
  2. 長岡 亨, “摩擦攪拌プロセスを利用した高硬度材料の表面改質”, 金属 87 (2017) 497-502.
  3. 木元慶久,”摩擦撹拌プロセスによる金属材料の複合化技術”,スマートプロセス学会誌,4巻3号(2015)148-152.

 

特許登録(2008年以降)

4件

連絡先 9:00~12:15/13:00~17:30(土日祝・年末年始を除く)

( ★を「@」に変更してください )
  • 武内 孝【問合せ担当者】
    takeuchi★omtri.or.jp
  • 長岡 亨
    nagaoka★omtri.or.jp
  • 木元 慶久
    y-kimoto★omtri.or.jp


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技術相談窓口(06-6963-8181)へお尋ねください。