Transcript ショットピーニングを用いた金属薄板の部分ライニング加工

ショットピーニングを用いた金属薄板の部分ライニング加工
塑性加工研究室
原 政明
ショット
表面特性の向上
金属薄板
必要な部分への
ライニング
接合部
塑性変形
接合部
インサート材
金属母材
図 ショットライニング
部分ライニング加工
・形状精度
・寸法精度
・接合強度etc
マスキング板
インサート材
金属薄板
Ni，t=0.01～0.1mm
Ti，t=0.02～0.1mm
SUS304，t=0.01～0.1mm
マスキング板
母材
アルミニウム合金
A2017，A5052
図 マスキング板を用いた部分ライニング加工
インペラー
ショット
マスキング板
金属薄板
インサート材
ショット直径
d=0.5, 1.0, 2.0mm
投射速度
v=40, 80m/s
純アルミニウム
A1050
母材
表面前処理
#120，#400
送り
ローラーコンベア
ヒーター 加熱温度
T=20～400℃
図 遠心吹付け式装置
押え代の未加工部分
（a） 薄板除去前
加工－未加工境界
（b） 製品
図 部分ライニング加工した試験片
（A2017，Ni，t=0.02mm，v=80m/s，#120，d=1.0mm，T=200℃）
（a） 多角形
（b） 円形
図 形状の異なるマスキング板を用いた部分ライニング加工
1.5
寸法誤差Δl / mm
マスキング板
1.0
製品
lo=40mm
l
Δl=lo－l
0.5
0
0.5
1.0
1.5
ショット直径d / mm
図 寸法誤差とショット直径の関係
（A2017，Ni，t=0.02mm，#120，v=80m/s，T=300℃）
2.0
加工－未加工境界
図 加工－未加工境界の直線性
（A2017，Ti，t=0.02mm，v=80m/s，#120，d=1.0mm，T=200℃）
金属薄板
0.05mm
図
ライニング加工部の断面写真
（A2017，Ni，t=0.01mm，v=80m/s，#120，d=1.0mm，T=200℃）
割れ
割れ
図 割れ表面部の写真
（A2017，Ni，t=0.02mm，v=80m/s，#120，d=1.0mm，
T=300℃）
○：ライニング可能
×：ライニング不可能
400
加熱温度T / ℃
限界加熱温度
300
200
100
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
板厚 t / mm
図 加熱温度と板厚の関係
（A2017，Ni，v=80m/s，#120，d=1.0mm）
0.06
限界加熱温度/ ℃
400
300
200
■：SUS304
▲：Ti
●：Ni
100
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
板厚 t / mm
図 各金属薄板の限界加熱温度
（A2017，v=80m/s，#120，d=1.0mm）
0.06
限界加熱温度/ ℃
400
300
200
■：SUS304
▲：Ti
●：Ni
100
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
板厚 t / mm
図 限界加熱温度と板厚の関係
（A5052，v=80m/s，#120，d=1.0mm）
0.06
ショットピーニングを用いた
金属薄板の部分ライニング加工
・マスキング板を用いた簡易的な部分ライニング加工
・精度の高い部分ライニング加工
・金属薄板は母材と強固に接合