技術情報協会/2012. 1. 当館請求記号:PA461-J24 分類:技術動向 目次 第1章 樹脂―金属間の接着メカニズム 第1節 樹脂―金属の接着・接合のメカニズム 3 はじめに 1. 接着界面形成の一般論 2. 界面相互作用と分子間力 4 2. 1 分子間力とは 5 2. 1. 1 ファンデルワールスカ(van der Waals force) 2. 2 水素結合力 6 2. 3 分子間力の力比べ 7 3. 分子間力と界面の相互作用 8 3. 1 分子間力と表面自由エネルギー 3. 2 表面自由エネルギーと表面張力 9 3. 3 表面自由エネルギーと界面相互作用エネルギー 10 4. 接着における界面相互作用エネルギー 4. 1 接触角と固体―液体間の接着仕事 11 4. 2 固体―固体間の接着仕事 4. 2. 1 フォークスの方法 12 4. 2 フォークス式の拡張 15 5. 酸―塩基相互作用 16 おわりに 19 第2節 各種接合・接着技術のメリット,デメリット 20 樹脂及び金属の接合方法 21 1. 1 金属の接合方法 1. 2 樹脂・複合材料の接合方法 22 1. 3 樹脂と金属の接合方法(異種材料の接合方法) 23 被着材の表面処理 金属の表面処理 24 2. 2 アルミニウムの表面処理 25 2. 樹脂と金属の接着 接合技術. 3 プラスチックの表面処理 26 樹脂―金属の接着 35 第2章 接着界面の制御・表面処理 樹脂と金属の接着における樹脂の表面処理の重要性 39 まえがき 樹脂の表面処理法 40 コロナ処理 41 1. 1 コロナ処理法 1. 2 エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)の処理例 42 大気圧プラズマ処理 45 1. 1 大気圧プラズマ処理法 1. 2 大気圧プラズマ処理例 46 火炎処理 47 1. 3. 1 火炎処理法 処理後の表面状態 48 大気圧プラズマを用いたフッ素樹脂の表面改質と接着性の改善 53 フッ素樹脂の表面改質方法(従来技術) 54 金属ナトリウムーアンモニア処理 プラズマ処理 プラズマ重合 55 大気圧プラズマ重合装置 56 大気圧プラズマ重合によるPTFEの接着性改善 57 大気圧プラズマ重合処理したPTFEのめっき 60 大気圧プラズマ重合連続装置 63 6. 大気圧プラズマ重合処理したフッ素樹脂フィルム上に形成した有機EL素子 64 65 第3節 プライマーを用いた表面処理・改質と接着への影響 68 プライマー(金属,プラスチックを主に)の種類と用途 69 シランカップリング剤 70 チタン系カップリング剤 71 クロム系コンプレックス 72 有機リン酸塩接着促進剤 第3章 各種接着・接合技術 各種接着剤による樹脂―金属の接合技術と特長および事例 77 エポキシ系接着剤の特長と事例 脂肪族ポリアミン系(常温硬化型) 脂肪族ポリアミン系(中温硬化型) 硬化ポリアミド系(常温,加熱硬化型) 78 1.
1 インサート材の極性の影響 2. 2 金属表面の化学状態の影響 143 144 第7節 自動車部品の異材接合技術 147 レーザ樹脂溶着技術 148 レーザ発振器の進化とレーザ樹脂溶着システム 10μm帯:赤外:CO 2 レーザ 149 1μm帯:赤外:半導体,NdYAG, Ybファイバー&ディスクレーザ 150 1. 3 0. 5μm帯:可視:Nd: YAG-SHG;第2次高調波 1. 4 0. 3μm帯:紫外:エキシマ,NdYAG-SHG 1. 5 半導体レーザ 1. 6 ファイバーレーザ 152 1. 7 樹脂溶着用のレーザ発振器 153 レーザ樹脂溶着加工装置 154 レーザ光の走査方法 レーザ加工装置の基本構成 レーザ樹脂溶着技術の基礎と適用 156 レーザ樹脂溶着技術の基礎 レーザ溶着技術の適用と拡大 レーザ樹脂溶着技術の狙い 157 部品合わせ面の設計制約解消 158 部品数削減,工程削減による低コスト化 2. 3 レーザによる工法統一 159 2. 4 局部的加熱による他部品への熱影響防止 2. 5 意匠性の向上 異種材料の接合 160 異材接合技術の現状 樹脂と金属の接合技術 161 3. 1 ナノモールディングテクノロジー 大成プラス(株) 3. 2 LTCC技術 フウラウンフォファーIWS 162 3. 3 LAMP接合とインサ-ト材を用いた樹脂と金属の接合技術 163 異種金属の接合技術 164 3. 1 レーザろう付技術 3. 2 クラッド材による異種金属接合技術 165 3. 4 適用例 3. 4. 1 アルミ材の摩擦点接合技術 3. 2 セルフピアッシングリベット 166 3. 3 接着技術 3. 4 ろう付技術 167 3. 5 シングルモードファイバーレーザによる異材溶接技術 168 第8節 FRP/金属の最新―体成型技術と接合強度向上,およびその評価 169 FRP/金属ハイブリッド構造 FRP/金属継手方法 171 FRP/金属機械的継手 FRP/金属接着継手 FRP/金属一体成形継手 173 ボルト一体成形継手 174 Inter-Adherend Fiber(IAF)法による継手 176 第9節 金属接合用PPSについて 181 PPS樹脂について NMT(Nano Molding Technology) 182 金属接合用PPSグレード 金属接合用PPSの材料設計 PPS樹脂と金属との接合強度 183 射出成形条件と接合強度 184 接合強度の耐久性試験 185 3.
ガラスの表面処理法 4. セラミックスの表面処理法 5. ゴムの表面処理法 6. 難接着材料の表面処理法 6. 1 ポリオレフィン系樹脂 6. 2 シリコーンゴム 6. 3 フッ素樹脂 7. プライマー処理法 2 節 異種材料接着技術の勘どころ 1. 樹脂×金属 2. 樹脂×ガラス 3. 樹脂×セラミックス 4. 樹脂×ゴム 3章 多種多様な異種材料直接接合技術 1 節 最新の異種材料接着・接合技術の概要とそのメカニズム 1.各種異種材料接着・接合技術の概要 1. 1 金属の湿式表面処理-接着法 1. 1. 1 ケミブラスト®〔日本パーカライジング(株) 〕 1. 2 NAT〔大成プラス(株)〕 1. 2 金属の湿式表面処理-樹脂射出一体成形法 1. 1 NMT〔大成プラス(株)〕 1. 2 新NMT〔大成プラス(株)〕 1. 3 PAL-fit®〔日本軽金属(株),ポリプラスチックス(株)〕 1. 4 アマルファ®〔メック(株)〕 1. 3 無処理金属の樹脂射出一体成形法「Quick-10®」〔ポリプラスチックス(株)〕 1. 4 被接合材表面のレーザー処理-樹脂射出一体成形法 1. 4. 1 レザリッジ®〔ヤマセ電気(株),ポリプラスチックス(株)〕 1. 2 D LAMP®〔(株)ダイセル〕 1. 3 AKI-Lock®〔ポリプラスチックス(株)〕 1. 5 レーザー接合法 1. 5. 1 LAMP〔大阪大学〕 1. 2 陽極酸化処理/ レーザー接合〔名古屋工業大学〕 1. 3 金属のPMS 処理-金属・樹脂の大気圧プラズマ処理-レーザー接合〔輝創(株)〕 1. 4 インサート材使用のレーザー接合〔岡山県工業技術センター,早川ゴム(株),岡山大学〕 1. 6 摩擦接合法 1. 1 摩擦重ね接合(FLJ)〔大阪大学〕 1. 2 摩擦撹拌接合(FSJ)〔日本大学〕 1. 7 溶着法 1. 7. 1 電気抵抗溶着〔新明和工業(株〕 1. 2 高周波誘導加熱〔ポリプラスチックス(株)〕 1. 3 超音波接合 1. 4 熱板融着 1. 8 分子接着剤利用法 1. 8. 1 分子接着剤〔岩手大学工学部,(株)いおう化学研究所〕 1. 2 CB処理〔(株)新技術研究所(ATI)〕 1. 3 TRI〔(株)東亜電化,(株)トーノ精密,(地独)岩手県工業技術センター,岩手大学〕 1.
赤外線によるカシメとは 2. 赤外線カシメのプロセス 3. 他工法と比較した場合の赤外線カシメ 3. 1 ワークダメージ 3. 2 ランニングコスト 3. 3 サイクルタイム、ダウンタイム 3. 4 カシメ強度と安定性 4. 赤外線カシメを使用する場合の注意点,設計について 4. 1 吸光性・色等の制限 4. 2 材質に関して 4. 3 ボス形状に関して 4. 4 ボスを通す穴に関して 4. 5 ボスの配置について 5. 赤外線カシメに適したアプリケーション例 6. 装置の構成と主な機能 まとめ 8節 新規高分子材料開発による異種材接合の実現 〔1〕 ゴムと樹脂の分子架橋反応による結合技術を使用したゴム製品の開発 1. ゴムは難接着 2. 接着剤が使いづらい時代 3. 接着剤を使わずにゴムと樹脂を結合 4. ゴムと樹脂の分子架橋反応のメカニズム 4. 1 ラジカロック(R)とは 4. 2 分子架橋反応の仕組み 5. ラジカロックの利点 5. 1 品質上の利点 5. 2 製造工程上の利点 5. 3 樹脂を使用することの利点 6. 樹脂とゴムの種類 7. 応用例と今後の展望 〔2〕 エポキシモノリスの多孔表面を利用した異種材接合 1. 金属樹脂間の異種材接着技術 2. エポキシモノリスの合成 3. エポキシモノリスによる金属樹脂接合 4. モノリスシートを用いる異種材接合 4章 異種材接合特性に及ぼす影響と接合評価事例 1節 金属/高分子接合界面の化学構造解析 1. FT-IRによる界面分析 1. 1 FT-IRとは 1. 2 ATR法による結晶性高分子/Al剥離界面の分析 1. 3 斜め切削法によるポリイミド/銅界面の分析 2. AFM-IRによる界面分析 2. 1 AFM-IRとは 2. 2 AFM-IRによる銅/ポリイミド切片の界面の分析 3. TOF-SIMSによる界面分析 3. 1 TOF-SIMSとは 3. 2 Arガスクラスターイオンとは 3. 3 ラミネートフィルムの分析 2節 SEM/TEMによる樹脂-金属一体成形品の断面観察 1. 走査型電子顕微鏡(SEM)による断面観察 1. 1 SEMの原理および特徴 1. 2 SEM観察における前処理方法 1.
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 2. レーザクラッディング工法を用いたPMS 処理 2. 1 PMS 処理概要 2. 2 PMS 処理方法 2. 3 PMS 処理条件 3. 金属とプラスチックの接合 4節 短時間で固化・強化する樹脂材料と金属材料のレーザ直接接合技術 〔1〕 レーザによるプラスチックの溶融・発泡を利用する金属とプラスチックの接合技術 1. 金属とプラスチックのレーザ溶着・接合技術とその特徴 2. 金属とプラスチックのレーザ溶着・接合部の特徴と強度特性 3. 金属とプラスチックのレーザ溶着・接合機構 4. 実用化に向けての信頼性評価試験 5節 構造部材・組み立て現場における適用性に優れた異種材接合技術 〔1〕 アルミニウム合金と炭素繊維強化熱可塑性樹脂との摩擦重ね接合法 1. 摩擦重ね接合法(FLJ法)の原理 2. FLJ法における金属/樹脂の直接接合機構 3. 金属と樹脂の直接接合性に及ぼす諸因子 3. 1 樹脂表面への大気中コロナ放電処理の効果 3. 2 Al合金表面研磨の影響 4. Al合金以外の金属と樹脂との直接接合 5. Al合金とCFRPとの直接接合 6. 金属と樹脂・CFRPの直接接合継手強度の向上 6. 1 シランカップリング処理の効果 6. 2 アンカー作用の効果 6節 材料依存性が低い異種材料接合技術 〔1〕 異種材料の分子接合技術とその利用事例 緒言 1. 同一表面機能化概念 2. 異種接合技術の原点 3. 分子接合技術における接触 4. 分子接合技術における異種材料表面同一反応化と定番反応 5. 流動体及び非流動体分子接合 6. 接合体の破壊 7. 分子接合技術の特徴 8. 分子接合技術の事例と特徴 8. 1 流動体分子接合技術 8. 1 メタライジング技術 8. 2 樹脂と未加硫ゴムの流動体分子接合技術 8. 3 金属と樹脂の流動体インサート分子接合技術 8. 4 接着剤による流動体及び非流動体分子接合技術 8. 2 非流動体分子接合技術 8. 1 樹脂と架橋ゴムの非流動体分子接合技術 8. 2 金属と架橋ゴムの非流動体分子接合技術 8. 3 金属と樹脂の非流動体分子接合技術 8. 4 セラミックスと架橋ゴムの非流動体分子接合技術 結言 7節 他部品・意匠面へダメージを与えない多点同時カシメを可能にする異種材接合技術 〔1〕 赤外線カシメによる異種材料の接合技術 1.
5 金属の種類と接合強度 186 3. 6 金属接合用グレード 187 用途例 188 第4章 接着・接合強度評価およびシミュレーション 金属―樹脂接合界面の解析ポイントと評価法 193 接着強度 接着接合の破壊と界面(破壊面について) 194 接着接合をおこなう界面(被着材の表面について) 198 まとめ 202 樹脂―金属界面の密着強度を高める材料設計シミュレーション 204 界面の密着強度を高める材料設計とは 材料設計における高効率化の課題 樹脂との密着強度に優れた金属を設計する解析モデル 205 解析方法 208 分子動力学法による密着強度の解析手法 タグチメソッドによる直交表を用いた感度解析の方法 209 解析結果および考察 211 密着強度の感度についての解析結果 ロバスト性の解析結果 212 5. 3 設計指針および結果の考察 213 実験との比較 214 密着強度を向上させる材料設計シミュレーションのまとめ 215 8. 付録 216 樹脂―金属部品の接着界面における湿潤耐久性・耐水性評価 218 経年劣化による故障の発生 加速係数 接着接合部劣化の3大要因 219 接着界面へ水分が浸入することによる劣化の促進 温度による物理的および化学的劣化の加速 223 応力による物理的および化学的劣化の加速 アレニウスモデル(温度条件)による耐久性加速試験および寿命推定法 アイリングモデル(応力条件)による耐久性加速試験および寿命推定法 225 湿潤および応力負荷条件下の耐久性評価法 227 Sustained Load Test 接着剤―構造接着接合品の耐久性試験方法―くさび破壊法(JIS K 6867, ISO 10354) 228 金属/接着剤界面の耐水安定性についての熱力学的検討 229 MOKUJI分類:技術動向
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