【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.23】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NU0247
利用課題名 / Title
大気圧プラズマを用いた接着前処理の有効性確認
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学 / Nagoya Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
大気圧プラズマ処理,ボンディング/ Bonding
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
柴田 朔良
所属名 / Affiliation
新明和工業株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
髙田 昇治,神野 貴昭,堤 隆嘉
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
大気圧プラズマによるCFRP表面への接着前処理の有効性を確認するために、大気圧プラズマ処理をしたCFRP表面同士を接着し、引張せん断試験を実施した。以下の2点を確認したので報告する。⓵CFRPにおいて従来の接着前処理方法であるサンディングと、大気圧プラズマ処理による接着前処理を比較することによって、大気圧プラズマ処理の有効性を確認した。 ⓶大気圧プラズマ処理条件が引張せん断強度へ及ぼす影響について確認した。
実験 / Experimental
引張せん断試験は試験片幅1.0in、接着ラップ幅0.5in、引張速度0.05in/minで実施した。接着剤は常温接着剤(EA956：Henkel製)を使用し、被接着物はオートクレーブで硬化させたCFRP板を使用した。CFRP板の積層構成は[0/90f]12とした。 大気圧プラズマ処理は名古屋大学低温プラズマ科学研究センターが所有する大気圧プラズマ装置(設備番号：NU-235)を使用した。大気圧プラズマ処理条件は被照射物を設置したテーブルのスピード、およびノズルと被照射物(CFRP板)間の距離とした。また、使用ガスは窒素と空気の混合ガスで割合は、窒素：空気＝14.7：0.3で、プラズマの流速はメインノズルが15L/min、サブノズルが15L/minの合計30L/minで実施した。なお、大気圧プラズマの処理後は、処理当日中に接着組立を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
引張せん断試験にて評価した結果、大気圧プラズマ処理は、従来のサンディングよりも引張せん断強度が約30％増加することを確認した。また、被照射物を設置したテーブルの移動スピードが遅く、ノズルとCFRP板間の距離が短いほど、引張せん断強度は増加することを確認した。プラズマ処理した試験片の引張せん断強度の変動係数は、従来のサンディングを実施した試験片の変動係数よりも著しく小さかった。これは処理の均一性と再現性の向上に寄与すると考えられる。 以上より、大気圧プラズマ処理は、従来の手作業で均一な処理が困難なサンディングより安定かつ接着強度が向上したことから、その代替工法として有効な手段であることが実証できた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 鈴木剛志, 柴田朔良, 他4名,”航空機製造におけるコスト低減および品質安定化に向けた取り組み”, 第61回飛行機シンポジウム, 令和5年11月17日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件