樹脂金属接着接合（技術書籍S1657）
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■“くっつかない”樹脂と金属をいかにして“くっつける”のか？ 要求の高まる自動車用途において、求められる接着技術、耐環境性とは？ 接着のメカニズムから、表面処理、各種接着技術、その評価までを網羅した一冊！ |
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S1657書籍 接着性向上へ向けた表面処理技術と接合信頼性評価を掲載！ |
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《販売》企業研修協会 《発行》技術情報協会 |
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●発刊：２０１２年１月 ●体裁：Ｂ５判 （２３２頁、上製本） ●定価：８４，０００円(税・送料込) |
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【執筆者（敬称略）】 |
■(株)日立製作所 岩崎 富生 ■金沢工業大学
小川 俊夫 ■大阪大学 片山 聖二 ■パール工業(株)
佐伯 登 ■東京工業大学 佐藤 千明 ■中部大学 鈴木 靖昭 ■大阪府立産業技術総合研究所 田原 充 ■オムロン(株) 早瀬 哲生 ■東京理科大学 松崎 亮介 ■前田工業(株) 三瓶 和久 ■接着技術コンサルタント 三刀 基郷 ■岡山県工業技術センター 水戸岡 豊 ■東ソー(株) 山野 直樹 ■エーピーエス リサーチ 若林 一民 |
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＜内容項目＞ |
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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 １．接着界面形成の一般論 ２．界面相互作用と分子間力 2-1 分子間力とは 2-1-1 ファンデルワールス力 2-1-2 水素結合力 2-1-3 分子間力の力比べ ３．分子間力と界面の相互作用 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 3-3 表面自由エネルギーと界面相互作用エネルギー 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 4-2 固体－固体間の接着仕事 4-2-1 フォークスの方法 4-2-2 フォークス式の拡張 ５．酸－塩基相互作用 第２節 各種接合・接着技術のメリット、デメリット １．樹脂及び金属の接合方法 1-1 金属の接合方法 1-2 樹脂・複合材料の接合方法 1-3 樹脂と金属の接合方法(異種材料の接合方法) ２．被着材の表面処理 2-1 金属の表面処理 2-2 アルミニウムの表面処理 2-3 プラスチックの表面処理 2-3-1 プラスチック表面の洗浄 2-3-2 プラスチック表面の研磨(サンディング) 2-3-3 プラスチック表面の極性を変える ① 火炎処理 ② 紫外線照射法 ③ 化成処理 ④ コロナ放電処理 ⑤ プラズマ処理 ⑥ CASING法 ３．樹脂-金属の接着 第２章 接着界面の制御・表面処理 第１節 樹脂と金属の接着における 樹脂の表面処理の重要性 １．樹脂の表面処理法 1-1 コロナ処理 1-1-1 コロナ処理法 1-1-2 エチレン/酢酸ビニル共重合体 (EVA)の処理例 1-2 大気圧プラズマ処理 1-2-1 大気圧プラズマ処理法 1-2-2 大気圧プラズマ処理例 1-3 火炎処理 1-3-1 火炎処理法 ２．処理後の表面状態 第２節 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 １．フッ素樹脂の表面改質方法(従来技術) 1-1 金属ナトリウム－アンモニア処理 1-2 プラズマ処理 1-3 プラズマ重合 ２．大気圧プラズマ重合装置 ３．大気圧プラズマ重合によるPTFEの接着性改善 ４．大気圧プラズマ重合処理したPTFEのめっき ５．大気圧プラズマ重合連続装置 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 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 １．プライマー（金属, プラスチックを主に）種類と用途 ２．シランカップリング剤 ３．チタン系カップリング剤 ４．クロム系コンプレック 第３章 各種接着・接合技術 第１節 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 １．エポキシ系接着剤の特長と事例 1-1 脂肪族ポリアミン系(常温硬化型) 1-2 脂肪族ボリアミン系(中温硬化型) 1-3 硬化ポリアミド系(常温，加熱硬化型) 1-4 ポリサルファイド系(常温硬化型) 1-5 ナイロン系(常温，加熱硬化型) 1-6 酸無水物系(加熱硬化型) 1-7 フエノール樹脂系(加熱硬化型) 1-8 芳香族アミン系(加熱硬化型) 1-9 シリーコン系(加熱硬化型) 1-10 1液性工ボキシ系接着剤 1-11 エポキシ系構造用接着剤 1-12 金属用接着剤としての エポキシ系接着剤の役割 ２．アクリル系接着剤の特長と事例 2-1 SGA(第2世代アクリル系接着剤) ３．ポリウレタン系接着剤の特長と事例 3-1 熱可塑形 3-2 湿気硬化形 3-3 二液反応形 ４．シリコーン系接着剤 ５．その他樹脂系接着剤の特長と事例 5-1 変成シリコーン系接着剤 5-2 シリル化ウレタン系 第２節 自動車部材における 接着技術の現状と課題 １．接着剤に要求される特性 1-1 強度 1-2 耐熱性 1-3 耐久性 ２．接着剤の種類 2-1 エポキシ接着剤 2-2 アクリル接着剤 2-3 ウレタン接着剤 2-4 シリコーン接着剤，ポリイミド接着剤および ビスマレイミド接着剤 ３．車体に現在使われている接着接合 ４．車体材料の多様化と今後の接着接合 4-1 高張力鋼 4-2 軽合金 4-3 プラスチック 4-4 複合材料 4-5 各種材料の接合上の問題点 ５．接着接合を車体に適用する場合の留意点 ６．接着接合部の設計手法 6-1 接着継手内部の応力分布 6-2 接着継手の強度設計 ７．今後の課題 第３節 樹脂と金属の接合・溶着に使用する レーザの種類と特徴 １．レーザとレーザ接合の特色 ２．樹脂－金属のレーザ接合法 ３．溶接・接合用レーザの種類と特徴 ４．樹脂と金属のレーザ直接接合に 利用されたレーザの例 |
第４節 レーザによる樹脂と金属の接合メカニズム 第５節 インサート材を用いた プラスチック－金属の接合技術 １．開発法の接合の原理 1-1 プラスチック－金属接合の困難さ 1-2 開発法の接合原理 ２．開発法によるプラスチック-金属接合の接合例 2-1 実験方法 2-2 インサート材とプラスチックの接合 2-3 インサート材と金属の接合 2-3-1 インサート材の極性の影響 2-3-2 金属表面の化学状態の影響 第６節 インサート材を用いない 樹脂－金属のレーザ接合技術 １．レーザによる樹脂-金属接合部の特徴と強度特性 ２．実用化に向けての信頼性評価試験 第７節 自動車部品の異材接合技術 １．レーザ樹脂溶着技術 1-1 レーザ発振器の進化とレーザ樹脂溶着システム 1-1-1 10□m帯：赤外：CO2レーザ 1-1-2 1μm帯：赤外：半導体、NdYAG、 Ybファイバー＆ディスクレーザ 1-1-3 0-5μm帯：可視： Nd:YAG-SHG; 第２次高調波 1-1-4 0-3μm帯：紫外： エキシマ、NdYAG-SHG 1-1-5 半導体レーザ 1-1-6 ファイバーレーザ 1-1-7 樹脂溶着用のレーザ発振器 1-2 レーザ樹脂溶着加工装置 1-2-1 レーザ光の走査方法 1-2-2 レーザ加工装置の基本構成 ２．レーザ樹脂溶着技術の基礎と適用 2-1 レーザ樹脂溶着技術の基礎 2-2 レーザ溶着技術の適用と拡 2-3 レーザ樹脂溶着技術の狙い 2-3-1 部品合わせ面の設計制約解消 2-3-2 部品数削減、工程削減による低コスト化 2-3-3 レーザによる工法統一 2-3-4 局部的加熱による他部品への熱影響防止 2-3-5 意匠性の向上 ３．異種材料の接合 3-1 異材接合技術の現状 3-2 樹脂と金属の接合技術 3-2-1 ナノモールディングテクノロジー 大成プラス(株) 3-2-2 LTCC技術 フウラウンフォファーIWS 3-2-3 LAMP接合とインサ－ト材を用いた 樹脂と金属の接合技術 3-3 異種金属の接合技術 3-3-1 レーザろう付技術 3-3-2 クラッド材による異種金属接合技術 ４．適用例 4-1 アルミ材の摩擦点接合技術 4-2 セルフピアッシングリベット 4-3 接着技術 4-4 ろう付技術 4-5 シングルモードファイバーレーザによる 異材溶接技術 第８節 ＦＲＰ/金属の最新一体成型技術と 接合強度向上、およびその評価 １．FRP/金属ハイブリッド構造 ２．FRP/金属継手方法 2-1 FRP/金属機械的継手 2-2 FRP/金属接着継手 ３．FRP/金属一体成形継手 ４．ボルト一体成形継手 ５．Inter-Adherend Fiber(IAF)法による継手 第９節 金属接合用PPSについて １．PPS樹脂について ２．NMT（Nano Molding Technology） ３．金属接合用PPSグレード 3-1 金属接合用PPSの材料設計 3-2 PPS樹脂と金属との接合強度 3-3 射出成形条件と接合強度 3-4 接合強度の耐久性試験 3-5 金属の種類と接合強度 3-6 金属接合用グレード ４．用途例 第４章 接着・接合強度評価および シミュレーション技術 第１節 金属－樹脂接合界面の 解析ポイントと評価法 １．接着強度 ２．接着接合の破壊と界面(破壊面について) ３．接着接合をおこなう界面(被着材の表面について) 第２節 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 １．界面の密着強度を高める材料設計とは ２．材料設計における高効率化の課題 ３．樹脂との密着強度に優れた金属を 設計する解析モデル ４．解析方法 4-1 分子動力学法による密着強度の解析手法 4-2 タグチメソッドによる直交表を用いた 感度解析の方法 ５．解析結果および考察 5-1 密着強度の感度についての解析結果 5-2 ロバスト性の解析結果 5-3 設計指針および結果の考察 ６．実験との比較 ７．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 第３節 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 １．経年劣化による故障の発生 ２．加速係数 ３．接着接合部劣化の３大要因 3-1 接着界面へ水分が浸入することによる 劣化の促進 3-2 温度による物理的および化学的劣化の加速 3-3 応力による物理的および化学的劣化の加速 ４．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 ５．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 ６．湿潤および応力負荷条件下の耐久性評価法 6-1 Sustained Load Test 6-2 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) ７．金属／接着剤界面の耐水安定性についての 熱力学的検討 |
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■本書のポイント (こんな疑問、問題点に迫ります) |
樹脂金属接着接合 技術書籍
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