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接着の基礎，最適接着剤・表面処理選定法
及び各継手の応力分布と強度評価
大分大学 理工学部 創生工学科 機械コース 主催
開催日時：2021年12月21日（火） 11:00～12:30
〔講師：鈴木靖昭〕
〔詳細プログラム〕
1．接着力発現の原理
1-1 化学的接着説
①
原子・分子間引力発生のメカニズム ② ヤモリ（Gekko）の足の接着力に見るvan
derWaals力
③ 結合エネルギーと静的接着強度および耐久性との関係
④
接着剤の役割
1-2 機械的接合説（アンカー効果）
1-3 からみ合いおよび分子拡散説
1-4 接着仕事から計算される理想接着強度と実際の接着強度の相違の理由
1-5 シーリング材の接着力発現の原理と役割
1-6 粘着剤の接着力発現の原理と役割 （どのようなものが粘着剤になり得るのか）
2．各被着材に適した接着剤の選定法
2-1 Zismanの臨界表面張力
2-2 溶解度パラメータによる接着剤選定法
① 物質の溶解度パラメーター
② ２種類の液体が混合する条件 （非結晶性材料に適用）
③ 結晶性高分子が難接着性である理由とそれを解決するための表面処理法
2-3
被着材と接着剤との相互の物理化学的影響を考慮した接着剤選定法
①
被着材に含まれる可塑剤による接着剤の可塑化
②
接着剤に含まれる可塑剤による被着材の可塑化
③
粗度大な被着材表面への粘性接着剤の選択
3．接着剤の種類、特徴および最適接着剤の選定法
3-1 各接着剤の種類
① 耐熱航空機構造用接着剤 ②
エポキシ系接着剤（液状） ③ ポリウレタン系接着剤（室温硬化型）
④ ＳＧＡ（第2世代アクリル系接着剤） ⑤ 耐熱性接着剤
⑥ 吸油性接着剤 ⑦ 各種ゴム系接着剤 ⑧ 紫外線硬化形接着剤
⑨ シリコーン系接着剤 ⑩
変成シリコーン系接着剤 ⑪ シリル化ウレタン系接着剤
3-2 接着剤の耐薬品性および耐候性について
3-3 各種接着剤のせん断およびはく離接着強度特性
3-4 各種被着材に適した接着剤の選び方 （選定のための接着剤性能表）
3-5 各種シーリング材の性能および用途
3-6 新構造材料技術研究組合 ISMA による接合技術開発状況
4．被着材に対する表面処理法の選定法
4-1 各種表面処理法およびその特徴
4-2 金属の表面処理法
① 洗浄および脱脂法 ② ブラスト法（空気式，湿式） ③ アルミニウム（エッチング法，陽極酸化法） ④ 炭素鋼
⑤ ステンレス鋼 ⑥ 各種エッチング法 ⑦ 銅およびニッケル箔の表面処理状態とはく離エネルギーとの関係
4-3 プラスチックの表面処理法
① 洗浄および粗面化 ② コロナ放電処理法 ③ プラズマ処理法 ④ 火炎処理法 ⑤ 紫外線／UV処理法
⑥ 各種表面処理方法（JISK6848-3法，ふっ素樹脂に対するテトラエッチ液による表面処理法）
4-4 プライマー処理法
4-5 種々の接着剤の各種条件（米国連邦規格）における接着強度と変動係数
6．エッチングまたはレーザー処理後の射出成形法または融着法における接着力発現の原理
6-1 エッチングまたはレーザー処理後の射出成形により接着・接合力が向上する原理
6-2 耐久性が向上するメカニズム
6-3 樹脂どうしの融着による接合の場合の接着強度発現の原理
① 一方の樹脂のみが溶融する場合 ② 両方の樹脂が溶融する場合
7．接着継手形式およびおよび接着部に加わる外力の種類
7-1 接着接合の長所と短所
7-2 各種接着継手形式
7-3 接着部に加わる外力の種類
8．各継手の応力分布および強度評価
8-1 重ね合せ継手の応力分布 （弾性解析解）
8-2 重ね合せ継手の弾塑性FEM応力解析結果に基づいた実験結果の検討例
① 重ね合せ接着継手のせん断破壊荷重実験値例
8-3 Al重ね合せ継手の引張せん断試験結果およびFEM解析による検討例－１
8-4 Al重ね合せ継手の引張せん断試験結果およびFEM解析による検討例－２
8-6 重ね合せ継手の接着層厚さと接着強度との関係（接着層が厚いほど接着強度が小さくなる理由）
8-7
バルク接着剤の試験片厚さと引張強度との関係（試験片が厚いほど強度が小さくなる理由）
8-9 バルク接着剤の応力－ひずみ曲線と引張速度との関係
8-10 スカーフ継手および突合せ（バット）継手の特徴，応力分布および破壊条件
①
2次元弾性FEM解析 ②
3次元弾性FEM解析 ③
2次元弾塑性FEM解析 ④ 接着強度実験結果
⑤ 接着層の破壊条件 ⑥ 接着層破壊条件の破面観察による検証
および破壊挙動 ⑧ スカーフおよびバット継手の接着層厚さと接着強度との関係
⑨ エポキシ系接着剤によるスカーフ継手のスカーフ角度と破壊条件との関係についてのまとめ
8-11 接着接合部における特異応力場の強さおよび応力拡大係数を用いた接着強度の評価事例
① 特異応力場の強さおよび応力拡大係数によるバット継手の強度評価
② 特異応力場の強さHによるスカーフおよびバット継手の強度評価 ③
特異応力場の強さによる単純重ね合せ継手の
強度評価
8-14 はく離応力の解析
① 可撓性被着材のはく離による応力分布 ② はく離角度による応力分布の変化に関する解析
③ 接着層が厚い方がはく離強度が増加する理由
8-16 FEMによる実際の接着接合構造物の強度計算法についてのまとめ
9．最適接合部の設計
9-1 強い接着接合部を設計するための一般的留意事項
9-2 接着接合部の設計
① T継手の接合構造 ② ハット形補強材の接合構造 ③ はく離力への対応策
質疑応答
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