2020年度 接合工学   Joining

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開講元
機械コース
担当教員名
佐藤 千明  山崎 敬久 
授業形態
講義
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
月1-2(Zoom)  
クラス
-
科目コード
MEC.G433
単位数
1
開講年度
2020年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2020年10月26日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

接合は二つの部品が接合界面を介して結合力が生まれている状態である。結合力を生み出すためには何らかのエネルギーが使われ、結果として接合界面に組織が形成される。組織の作り方が機械としての信頼性、安全性、耐久性、耐熱性、耐腐食性を左右してしまうので、現在の接合手法と製品とをからめて講義する。その後に,近年重要になりつつある接着接合技術に関して解説を行う.具体的には,表面処理,接着剤の選定,接合部の力学的設計,耐久性の評価・保障,および接合機器システムに関する内容について学習し,機械技術者として必要な接着接合技術に関する知識を習得する.

到達目標

工業製品の製作には,部品間の接合が必須である.本授業では,接合工学の全体像を始めに示し,,特に溶接やろう接に関する概略的な知識を取得する.その後に,近年重要になりつつある接着接合技術に関して解説を行う.具体的には,表面処理,接着剤の選定,接合部の力学的設計,耐久性の評価・保障,および接合機器システムに関する内容について学習し,機械技術者として必要な接着接合技術に関する知識を習得する.
本講義を履修し、次の知識を得る。
1.接合に使用されるエネルギー源とエネルギー源の特長が分類できるようになる。
2.溶接、ろう接、拡散接合、摩擦接合の接合界面組織形成が理解できていて、製品の接合手法について合理的に説明ができる。
3.界面組織状態から信頼性、安全性、耐久性、耐熱性、耐腐食性を説明できるようになる。
4.表面処理,接着剤の選定,接合部の力学的設計,耐久性の評価ができるようになる。

実務経験のある教員等による授業科目等

該当する 実務経験と講義内容との関連(又は実践的教育内容)
理化学研究所(表面界面工学研究室)、宇宙開発事業団 機構・推進グループでの接合部の構成と信頼性から接合界面の考え方と記述の仕方について講義する。担当:山﨑敬久

キーワード

接合、溶接、摩擦接合、表面処理、接着、界面組織、信頼性、耐久性、耐熱性、耐食性

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)
機械工学における組み立ては機械の性能を決める因子である。このため接合を扱う専門知識と発展段階にある接合工学を解析するための解析手法を身に付ける

授業の進め方

冶金、化学の知識から機械工学への展開へ導く7回の講義で構成されている。解析の代表的手法が説明される。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 接合工学とは(接合界面) 粒界、接合界面
第2回 液相接合(溶接・ろう接) 熱源、変形、移動線熱源モデル
第3回 固相接合(拡散接合)と機械的締結 接合と機械システムのメンテナンス
第4回 接着・表面処理 接着のメカニズム、表面の状態の理解
第5回 接合部の力学(1)(静的力学) シアラグモデルの理解
第6回 接合部の力学(2)(疲労・クリープ・衝撃) 各種の負荷条件に対する理解
第7回 まとめ 接合部設計の方針

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

大中逸雄,荒木孝雄,溶融加工学,コロナ社
David Brandon, Wayne D. Kaplan/ Joining Process An Introduction, WILEY, ISBN 0-471-96488-3

参考書、講義資料等

・原賀康介,高信頼性接着の実務,日刊工業新聞社
・原賀康介,高信頼性を引き出す接着設計技術-基礎から耐久性、寿命、安全率評価まで-,日刊工業新聞社

成績評価の基準及び方法

液相接合についての理解度、固相接合についての理解度、界面歪とその記述についての理解度
並びに接着接合に関する理解度

関連する科目

  • MEC.G211 : 機械材料工学
  • MEC.G311 : 加工学概論

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

機械材料学

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