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【新春特集】構造材料向け異種材料接合技術の最新動向

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マグネシウム合金の構造材料適用に向けた接合技術
Welding Process for Magnesium Alloys to Apply Industria Use

　マグネシウム合金のアーク溶接はAZ系では凝固脆性温度範囲が広いために高温割れのリスクを生じる。日本で発明された難燃性マグネシウム合金の溶接においては,適当な溶加材がないため,多くの場合共金を用いて溶接されるが,この凝固脆性温度範囲をいかに早く通過するかがキーとなるためジグ周りの工夫が必要となる。また,FSWは低音で接合でき,個相接合であるため高温割れの危険はないが,アルミニウム合金との異材接合においては450℃付近に共晶点があるため,接合条件によってはアーク溶接と同じ高温割れの危険を生じる。本稿ではこれらについて詳述する。

【目次】
1　緒言
2　マグネシウム合金のアーク溶接技術の現状と課題
　2.1　マグネシウム合金溶接の特徴
　2.2　溶加材
　2.3　溶接部の性質
3　マグネシウム合金の摩擦攪拌接合
4　難燃性マグネシウム合金とアルミニウム合金の異材摩擦攪拌接合
5　結言

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自動車車体軽量化のためのCFRPを用いた接合技術
Welding Technology of Thermplastic CFRP for Lightweight Automotive Application

　昨今,航空機だけでなく自動車においても,燃費削減や電動化による重量増に対応するため軽量化が強く求められ,材料構造面では各種金属やCFRP等の多様な材料を適材適所で構成するマルチマテリアル設計がトレンドである。この場合,同種および異種材料間の接合が重要な課題であり,本稿では熱可塑性複合材(CFRTP)の部品同士およびCFRTP部品と金属の溶着接合について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　CFRTP部材同士の溶着接合
3　CFRTPと金属の接合
4　おわりに

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計算科学を用いた材料界面のシミュレーション
Simulation of Materials Interfaces by Use of Computational Science

　特にエレクトロニクス分野においては,どのような材料構成にすると密着強度が最大になるのかを事前に予測しておくことが重要となる。ここでは特に,電子デバイス等によく用いられる樹脂と金属の密着強度を予測し,この樹脂との密着強度を最大にする金属材料を効率的に設計したので,その内容について紹介する。

【目次】
1　各分野における界面密着強度の課題
2　ポリスチレン樹脂との密着強度に優れた金属材料を設計する解析モデル
3　高密着性材料の設計方法
　3.1　分子動力学による密着強度解析手法
　3.2　直交表による支配パラメータ選定方法
　3.3　応答曲面法による最適材料設計方法
4　最適設計の結果および考察
　4.1　密着強度の支配パラメータの選定結果
　4.2　最適設計の指針および結果の考察
5　結論

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樹脂と金属の一体成形接合技術とマルチマテリアル化― NMT(Nano Molding Technology)の可能性 ―
Metal and Resin Integration Technology “NMT Nano-Molding Technology”― Possibility of Becoming it the Multi-Material by the NMT Tec. ―

NMTとはアルミニウムなどの金属をナノメーターサイズで液体エッチングする事により樹脂との強固な接合を可能とする技術となる。この技術を応用し,軽量化やデザイン性の向上,コスト低減を提案している。

【目次】
1　はじめに
2　樹脂と金属の一体接合技術「Nano Molding Technology」とは
3　NMTの金型と成形
4　NMTの接合強度
5　NMTの実績と自動車部品への転用
6　NMTのISO化と将来性
7　おわりに

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レーザを用いた異種材接合技術
Dissimilar Material Bonding Technology Using Laser

　軽量化が重要な課題とされ,軽量材量を複合的に使用するマルチマテリアル化が進んでいる。マテリアル化には,生産性が高く,量産ラインに適用可能な異材接合技術の開発が必須とされている。ここでは,主に自動車ボデーの軽量化の流れをたどりながら,レーザを用いた異材接合技術,加工システムについて紹介する。さらに,現在,進められている樹脂と金属,CFRPと金属の異材接合技術の開発状況について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　自動車構成材料のマルチマテリアル化と異種材接合
3　アルミと鋼板のレーザ接合
　3.1　レーザろう付
　3.2　レーザリベット接合
4　アルミと銅のレーザ溶接
5　樹脂と金属のレーザ溶着技術
　5.1　化学的な結合による方法
　5.2　機械的な結合による方法
6　CFRPの適用状況と金属材料との接合
7　熱可塑性CFRTPの接合技術
　7.1　レーザ溝加工によるCFRTPと金属の接合
　7.2　エラストマーを用いたCFRTPと金属の接合
8　今後の課題と展望

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ポジティブアンカー効果による金属とプラスチックの直接接合
Dissimilar Materials : Metal and Plastics Joint by Positive Anchor Effect

　マルチマテリアルで重要な複合化技術として金属とプラスチックを直接接合する為の表面処理技術と接合について概説する。PMS処理は金属表面に隆起した微細構造を形成し,溶融したプラスチックが隆起微細構造の隙間に浸透し金属とプラスチックの強力な接合を実現する。PMS処理はドライプロセスで高速処理が可能である。

【目次】
1　はじめに
2　金属―プラスチック直接接合技術の概要
3　ポジティブアンカー効果による金属とプラスチックの接合
4　PMS処理
　4.1　PMS処理概要
　4.2　PMS処理方法
　4.3　PMS処理条件
5　金属とプラスチックの接合
6　おわりに

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[ 機能材料マーケットデータ ]

接着剤工業の市場動向
Market Trend of Adhesives Industry

　2017年の接着剤の生産量は前年比104.1%の97 万1099 トン,出荷金額は前年比101.5%の2801億円となった。2011年は,東日本大震災後の復興需要などから生産増となったものの,出荷量,出荷金額は減少し,2012年以降は生産量,出荷金額はともに微増している。2015年以降は合板など建築用途で需要が増加していることから,全体的な生産量は増加している。

【目次】
1　需給概要
2　品目別概要
3　需要動向
4　輸出入の概要
5　業界動向
6　環境問題への対応

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[ 機能材料マーケットデータ ]

プラスチック添加用難燃剤の市場動向
Market Trend of Flame Retardant for Plastic

　難燃剤はプラスチック,ゴム,繊維,紙,木材など高分子材料を難燃化させるために使用される薬剤で,添加型の難燃剤は物理的にプラスチックなどに添加して難燃性を向上させる,反応型はプラスチックを製造する際に添加して化学的に反応させて難燃性を向上させる。市場では添加型の使用比率が80%前後を占めている。

【目次】
1　概要
　1.1　臭素系難燃剤
　1.2　リン系難燃剤
　1.3　無機系難燃剤
　1.4　塩素系難燃剤
2　需要動向
　2.1　臭素系難燃剤
　2.2　リン系難燃剤
　2.3　無機系難燃剤
3　価格動向
　3.1　臭素系
　3.2　リン系
　3.3　無機系
4　メーカー動向
5　環境対応