シーズNo.14

平成１５年度名古屋大学工学研究科「産学官共同研究開発技術シーズ調査票」

研究開発テーマ （シーズ）

半導体レーザによる難接合金属継手の製作

技術分野（該当分野に○印を付け別表の該当番号を記入。複数の場合は主なものに◎		研究段階（該当に○）
〔〇〕材料（No　０２）、 〔　〕ﾊﾞｲｵﾃｸﾉﾛｼﾞｰ（No　　）、 〔　〕情報通信（No　　） 〔　〕機械（No　　）、 〔　〕 医療・福祉（No　　）、 〔　〕 ｴﾈﾙｷﾞｰ（No　　） 〔　〕環境（No　　）、 〔　〕 その他（No　　）		基礎　 　　　 応用
			ａ	ｂ	ｃ	ｄ
						〇
キーワード(５つ以内)	金属間化合物、アルミニウム合金、鋼材、チタン、レーザ加工、溶接

提案者職名・氏名		所属機関名（学部・研究室名）
助教授・沓名宗春		工学研究科・材料機能工学専攻・材料物理化学講座
電　話	052-789-3365	Ｅ– mail	kutsuna@numse.nagoya-u.ac.jp
FAX	052-789-3365	ﾎｰﾑﾍﾟｰｼﾞ	http://www.geocities.com/kutsuna1/kumain.html

研究開発の目的 （研究の目的、最終的な事業化分野）		異種金属の接合は脆い金属間化合物の生成等のために、従来融接法が困難であった。そこで、アルミニウムと鉄の接合や、チタンと鉄の接合等において、レーザで急熱・急冷をし、接合界面に生成する金属間化合物の制御を行うことにより、延性のある金属間化合物を生成させるレーザロール圧接を開発し、その自動車、航空機や船舶などの軽量パネル製作に利用する技術を開発する狙いがある。
研究開発の内容（概要） (研究の内容・課題等を具体的に、必要に応じ資料を添付してください)		パルスレーザを用いて、各種アルミニウム合金やチタン合金と低合金鋼（薄板）を接合する。レーザの照射条件と圧接条件を制御することにより、ぜい性な金属間化合物であるFe2Al5,FeAl3等を生成させないように接合条件を選ぶことにより、アルミニウムまたは鋼の母材で破断する継手効率１００％の継手を製作する。この継手の継手性能について、疲労試験、破壊じん性試験なども実施する。
新規性、独創性 (当該シーズの新規性・独創性・優位性等を具体的に)		５０年間におよぶ従来の研究ではアルミニウムと鋼はもろい金属間化合物が生成するために、固相接合が実用的にはなされてきた。金属間化合物の生成を押さえることで、金属の面接合（新生面による）を行ってきた。本研究はむしろ、延性のあるFeAlのような延性の大きい金属間化合物をレーザ加熱で実現し、金属と金属間化合物の接合により、接合を実現する点に 新規性がある。また、他の異材継手（例：鋼と銅）の開発中である。フレキシブルに異種金属を接合できる点が面白い。
地域経済への波及効果 (本研究によって期待される成果・効果、地域への貢献、産業界へのインパクト等)		当中部地区は自動車や航空・宇宙産業のメッカであり、その車体構造への ハイブリッド構造の採用には信頼性の高い接合法は要求されている。 アルミニウム合金とＳＰＣＣ鋼の接合などが可能になれば、自動車の軽量化に非常に貢献することが大である。自動車のみならず、航空機や鉄道車輌産業でも軽量化への貢献が期待できる。
実用化への見通し (共同研究の相手となる企業・業界、実用化までの期間等)		すでに、アルミ合金と低炭素鋼の継手は基礎的研究は最終段階にあり、実用化のための制御技術の確立が残っている。他の金属継手の基礎研究はこれからである。共同研究などの相手としては薄板の製品を製作している輸送機器関連企業や家庭機器関連企業を考えている。期間としては２年または３年間。
関　　連 工業所有権	発明（考案）等の名称		発明者	出願人	外国出願
	材質の異なる金属板のレーザロール圧接（申請中）		沓名　宗春 坪井　昭彦	沓名　宗春 　坪井　昭彦	〔　〕有 　〔○〕無

　注意事項：　�@ 記入事項が多い場合は、縦方向に枠の大きさを広げて下さい。

　　　　　　　�A 掲載して頂く技術シーズはシーズ集・ホームページ等での公開を前提に記載していただいています

　　　　　　 　　ので非公開情報の箇所は「非公開」と御記入下さい。