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【講座の趣旨】
現在、環境負荷低減、省エネルギー化、CO?排出量削減等への要求を背景として、自動車をはじめとする輸送機器では、軽量化を目的とした異種材料接合および複合化技術の重要性が高まっています。また、近年では自動車のEV化に加え、データセンターや電源機器、冷却機器、電子・電装部品の高性能化に伴い、過酷な使用環境に耐えるコネクター、筐体、放熱・冷却部品、封止部材などにおいても、金属と樹脂材料との高信頼性接合が重要となっています。従来、金属と樹脂との接合には、接着剤、リベット、パッキン、充填材などの接合副資材を用いる工法が広く用いられてきました。これに対して、接合副資材を用いずに金属と熱可塑性樹脂を直接接合する技術は、部品点数削減、軽量化、コスト低減、工程簡略化などの観点から注目されており、多くの機関で研究開発が進められています。一方で、金属と樹脂との界面形成、接合強度の発現、耐久性や気密性の確保などについては、なお技術的に解明されていない点も多く残されています。
本セミナーでは、金属と樹脂との直接接合技術について、まず既存工法との比較を通じて現状と課題を整理します。その上で、直接接合に関わる界面現象、金属表面処理の役割、樹脂の軟化・流動・変形挙動、接合強度や破壊に関わる要因について、実験データや実務経験を交えながら解説します。また、直接接合技術として、現在広く用いられているインサート成形接合技術を取り上げ、その特徴、問題点、および対策の考え方について紹介します。さらに、弊社が事業展開を進めているレーザストラクチャリングと誘導加熱を用いた新規加熱圧着直接接合技術「ALTIM」についても、接合プロセスの考え方や応用事例を交えて紹介します。
【習得できる知識】
・金属と樹脂との接合技術について
・直接接合技術の基礎
・インサート成形接合技術の特徴、課題、対策
・新規加熱圧着直接接合ALTIMの応用
１．はじめに
1.1 金属／樹脂接合が求められる背景
1.2 軽量化、省エネルギー化、CO?削減と異種材料複合化
1.3 高強度部材、封止部材における接合ニーズ
２．従来接合工法と直接接合技術の位置づけ
2.1 ボルト・リベット締結の特徴と課題
2.2 接着剤による接合の特徴と課題
2.3 パッキン、充填材、シール材を用いた接合・封止の課題
2.4 金属／樹脂直接接合技術の特徴
３．接合金属表面処理
3.1 直接接合における金属表面処理の役割
3.2 化学処理、陽極酸化、プラズマ処理等の様々な表面処理
3.3 レーザ表面処理による表面構造形成
４．金属／樹脂直接接合プロセス
4.1 各プロセスの特徴、適用範囲、課題の比較
4.2 インサート成形接合技術の特徴、課題、対策
５．金属／樹脂直接接合の基礎とメカニズム
5.1 工程分離型接合の考え方
5.1 接合界面形成に関わる化学的作用、物理的作用、機械的作用
5.2 樹脂の軟化・溶融・流動と接合性
5.3 樹脂の物性、グレードが接合に及ぼす影響
5.4 ボイド、変形、残留応力、熱劣化などによる接合不良
６．新規加熱圧着直接接合技術「ALTIM」と応用展開
6.1 ALTIMの基本コンセプト
6.2 レーザ表面処理と誘導加熱による工程分離型接合プロセス
6.3 ALTIMによる接合品の応用例
７．今後の展望とまとめ
7.1 高強度部材、封止部材、電源・冷却部品への応用可能性
7.2 金属／樹脂直接接合技術の実用化に向けた課題
7.3 まとめ
【質疑応答】
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