【技術】金属が変質せずに強靭性保つ。阪大が開発した低温接合法がスゴい！

2021-08-12 2021-08-11

金属が変質せずに強靭性保つ。阪大が開発した低温接合法がスゴい！　

大阪大学接合科学研究所の藤井英俊教授と森貞好昭特任准教授、釜井正善特任研究員、相原巧特任研究員の研究グループは金属板同士の接合時に強度や靭（じん）性を損なわない「固相抵抗スポット接合法」を開発した。
圧力をかけながら電流を流すことで金属が変質しない低温で接合できる。
炭素の含有量が多い鉄鋼や柔らかいアルミニウムなど接合の難しい材料や異種金属同士の接合にも対応。
自動車や電車など接合の多い製品で導入を見込む。

（以下略、続きはソースでご確認下さい）

ニュースイッチ　2021年08月02日
https://newswitch.jp/p/28197

引用元: ・【技術】金属が変質せずに強靭性保つ。阪大が開発した低温接合法がスゴい！　 [すらいむ★]

2: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 10:42:25.47 ID:fGhdYFPN

FSWに代わる溶接法になるのか

12: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 11:41:52.75 ID:Ix3qKpZK

>>2
装置剛性がそれほど必要なさそうだから普及するだろう。
従来のＣクランプに制御だけ変えましたというのなら，生産ラインで即戦力。

3: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 10:45:41.50 ID:lCbWltr9

中学で習ったハンダ付けを思い出した。

4: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 10:48:54.20 ID:9X9vj2bF

金属板で段ボールを作れたらかなりの軽量化が出来るのでは？

5: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 10:54:30.58 ID:Ut8YLNqx

>>4
だったら六角形蜂の巣型にするといいぞ

というかそういうのをハニカム構造といって既にあるんだよｗ

17: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 11:49:46.62 ID:9X9vj2bF

>>5
ハニカム構造って段ボールくらいに薄くしたのは強度はあるんだろうか？

19: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 11:53:52.06 ID:ZIfWX5Rk

>>4
ロケットでそれやってる
ハニカム構造だけど

47: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 19:17:08.77 ID:Eo5esZ1Q

>>19
どこかの番組で見たけどアルミの厚板を
円筒に曲げてNC工作機械で削り出していたんだが
コストも時間も掛かりそうだったね
プレス加工みたいにガチャンガチャンと
大量生産できれば良いのだが

48: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 19:23:33.90 ID:DGTHLolK

>>47
立体的な構造だしまぁ今なら金属3Dプリンターだと可能かなぁ
低コストに作るのは難しいと思う

27: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 13:58:08.15 ID:DGTHLolK

>>4
ダンボールは紙なので接着剤が使えて一気に作れる
でも金属だと溶接しないといけない
薄い板の溶接は難しく、溶接が必要な場所がとても多いからコストもかかる

47: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 19:17:08.77 ID:Eo5esZ1Q

>>27
俺は専門外で無知だけど、難しいからこそ
研究開発する価値があるんじゃないかな

8: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 11:11:17.00 ID:kUVzbSsR

変質しなかったら接合なんかされる訳がない。まあやってる人間はわかって言ってるセールストークだが

13: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 11:42:43.72 ID:Ix3qKpZK

>>8
どのスケールで言っているかだろ。

9: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 11:13:31.04 ID:hRc0FqkV

ポロッと取れそう

25: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 13:07:03.58 ID:YqixQeds

>>9
逆。
今までが劣化するとボロっと取れる可能性があったが、これは完全一体化するからボロっと取れる事が無い。

11: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 11:41:34.84 ID:+GdTkb/3

金属の接ぎ木かな

14: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 11:42:48.32 ID:Ut8YLNqx

同じ種類の2つの金属を全く凹凸なく平らに磨き上げて
それをくっ付けると外せなくなる、と聞いたことがある

24: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 12:49:52.30 ID:4x3RGdhw

>>14
それ本当。
俺は金属加工の職人じゃないけど、名人級の人がそれをやったところを数回見た。
そういう人は、見た目を綺麗な鏡面仕上げに見せつつ表面を微かに荒らしてくっつかないように加工する。

42: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 16:05:12.58 ID:dBoOHaC6

>>14
それは本当。
極端な例で考えてみ。原子レベルで平らな状態にした二つを接触させたらどうなる？
その二つの境界はなくなる＝一つの塊になっちゃうんだ。

62: 名無しのひみつ 2021/08/04(水) 08:50:45.61 ID:XFmMEf1D

>>14
「同種の」「金属で」なくても接合します。

星野宣之の短編漫画に、真っ平らの小天体上で
宇宙服の靴底が天体の表面と瞬時に接合して
動けなくなり立ちつくすって話が有った。

靴底にごく小さな平面が有ったのが原因。

63: 名無しのひみつ 2021/08/04(水) 09:07:10.30 ID:iYJKBFVL

>>62
>ごく小さな平面

それ平面じゃないじゃん

15: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 11:48:06.83 ID:jgQqBayY

今は普通に鋳鉄の溶接もできるのか

20: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 11:55:25.38 ID:YMm+0EpV

削り出しで作った同じ形と同じ強度の理解でいいの？

22: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 12:05:33.12 ID:HsmhTB2a

歪みなく溶接出来るなら航空宇宙で直ぐにでも実用化されそう

23: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 12:27:31.27 ID:zVX8zXqR

オーディオで試したら高音質になるのかな？

29: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 14:01:01.26 ID:DGTHLolK

>>1のはスポット溶接の一種って感じか

30: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 14:01:14.71 ID:xtaaKd5i

低温というのは溶融しない程度の温度ということだろうな。

それにしても、表面の酸化膜層があると邪魔をして、接合
部分の品質が保てない可能性があると思う。

35: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 14:24:51.15 ID:96xpuYn6

母材強度に対して十分な強度がある接合なのかが重要だが
構造体に使える接合なのか？

元々アルミの溶接とか難しいらしいから
接合耐力が高いなら良い話だな

36: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 14:31:38.94 ID:+GdTkb/3

圧力かけるのはわかるが
金属なんだから電流ほぼつーつーでしょ？
あんま効果ないように思える

38: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 15:21:40.73 ID:jgQqBayY

>>36
バルクはね
接触部分は接触抵抗があるから、接触部分だけ発熱する

37: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 15:08:51.21 ID:zD4l8Q3g

>>1
なるほどわからん

40: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 15:54:46.01 ID:opLME1k9

アルミに使えるのか
良さげだな

44: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 16:59:47.08 ID:U1g9xtuw

超低温での圧縮電流スポットか
めっちゃ金のかかる方法だな

45: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 17:37:51.73 ID:hpkiHUrk

超低温というか２００～３００度Cでしょ
エネルギーも少なくて済むかと
スポット多用してる業界で異種金属の接合に幅が出るかと

46: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 19:11:25.42 ID:1vtecgtT

この技術で青紙の木鋏作って欲しい

51: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 19:52:21.94 ID:EsoCDj4V

従来のスポット溶接機の構造（銅電極のみで加圧通電）から、
超硬合金の加圧芯をフロート電極で巻いた構造に変わるんかな？

加圧と通電位置が変わると、どんな接合になるのかな？

54: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 20:29:30.41 ID:HebhL0j2

スポット溶接、シーム溶接より加圧してるってこと？
一見目新しそうだが、どこが目新しいのかよくわからない。

60: 名無しのひみつ 2021/08/03(火) 10:34:53.23 ID:w7VBkNMv

>>54
加圧と電極を構造的に分離してる
これによって電極の延命化や異種金属との接合が可能になる

56: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 22:51:59.18 ID:M6NXhAeG

人工ダイヤの製造法と同じか

57: 名無しのひみつ 2021/08/02(月) 22:59:36.02 ID:hTkhdSex

>>1
表面の酸化膜の除去や不純物の除去をどうすんのよ
ハンダ付けのフラックスに相当するものが必須

58: 名無しのひみつ 2021/08/03(火) 03:16:14.99 ID:DILxZY1C

12kNの2000Aか、意外と実用的な数字だな
https://shingi.jst.go.jp/var/rev0/0001/2913/2021_mirai_2.pdf

59: 名無しのひみつ 2021/08/03(火) 09:00:06.45 ID:/fBGzlFx

純粋チタン金属の接合ができると嬉しい。

61: 名無しのひみつ 2021/08/03(火) 10:45:09.16 ID:w7VBkNMv

あと低温で接合できるから強度の低下が少ない
むしろ比較すべきは超音波接合かと
もしかしたら超音波と電流の合わせ技でさらに理想的になるかも

65: 名無しのひみつ 2021/08/04(水) 13:53:36.65 ID:NediEDeb

大気中で鏡面に仕上げた金属がくっつくのは隙間に入り込んだ空気が表面張力で引き合うため
別に真空中だとカシミール効果で引き寄せ合う
でもこれらにたいした接合力はない
これに圧力をかけると金属結合が生じ叩いても落としても離れなくなる

まあ小天体に降り立っただけでくっついて取れなくなるなんてことはまずないね

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