アルミニウム合金容器のしごき加工における SiO2粒子を含む潤滑剤による耐焼付き性の向上極限成形システム研究室杉浦開電池用ケースの製造強く接触，焼付き深絞り加工深絞り容器しごき加工切削加工 SiO2粒子直接接触の抑制 SiO2粒子 (粒径：0.01μm) 工具切削油二次電池用ケース成形限界の向上 (アルミニウム合金容器) 被削材電気自動車目的：アルミニウム合金容器のしごき加工における SiO2粒子を含む潤滑剤による耐焼付き性の向上．アルミニウム合金容器のしごき加工における SiO2粒子を含む潤滑剤による耐焼付き性の向上 • SiO2 粒子を含む潤滑剤によるしごき加工 • SiO2粒子による高潤滑メカニズム SiO2粒子を用いた潤滑剤によるしごき加工条件 dp=32.85～33.41mm 実しごき率 r=22～44% dp 100mm/s パンチ容器ブランクアルミニウム合金A3003-O （直径：66mm，板厚：0.6mm) 潤滑剤+SiO2粒子（粒径：0.01μm） W=0～5wt%(0～2vol%) 潤滑剤パラフィン系鉱油 (動粘度ν=10，170，500mm2/s) c f 34 硬さ/HV A3003-O SiO2 ダイス 230 950 1550 0 0.5 容器の表面 100 軸方向位置 /µm 最大高さ：0.32μm 200 高さ /µm 平均粗さ：0.35μmRa 0.1mm 高さ /µm 2 4 ダイスの表面 0 100 軸方向位置 /µm 200 0.1μm 0.1mm 高さ /µm 2 4 容器及びダイスの表面性状平均粗さ：0.01μmRa 潤滑剤に含まれる SiO2粒子(at1wt%)：約1015[個/cm3] 0 軸方向位置 /µm 0.3 加工後の容器外観焼付き 0.1mm (a) W=0.1wt%， r=23.4% 焼付き (a) W=0.5wt%， r=33.8% (b) W=5wt%， r=25.7% (ⅰ) ν=10mm2/s (b) W=2wt%， r=34.0% (ⅱ) ν=170mm2/s 焼付き (a) W=0.1wt%， r=34.8% (b) W=2wt%， r=33.3% (ⅲ) ν=500mm2/s 低・高粘度潤滑剤を用いた加工における成形限界観察部焼付き良好 0.1mm 実しごき率 r /% 50 40 30 20 焼付き焼付き，破断混合なし成形限界良好混合なし成形限界 10 0 0.5 1 0.1 2 3 4 5 0.5 1 2 3 0.1 SiO2混合量W /wt% (a) ν=10mm2/s (b) ν=500mm2/s 荷重-ストローク線図(r=25%程度) しごき荷重 /kN 20 ν=500mm2/s，W=0wt% ν=500mm2/s，W=1wt% ν=10mm2/s，W=0wt% ν=10mm2/s，W=5wt% 15 10 5 0 5 10 15 20 25 ストローク /mm 30 35 40 アルミニウム合金容器のしごき加工における SiO2粒子を含む潤滑剤による耐焼付き性の向上 • SiO2 粒子を含む潤滑剤によるしごき加工 • SiO2粒子による高潤滑メカニズム SiO2粒子による高潤滑メカニズムパンチ容器(0.35μmRa) 潤滑剤+SiO2粒子（粒径：0.01μm） SiO2 粒子 0.1μm しごきダイス (0.01μmRa) (b’) 加工中 (b”) 加工中 (ⅰ)直接接触の抑制焼付き (a) 加工前 (b) 加工中 (b’) 加工中 (b”) 加工中 (ⅱ)研磨作用 SiO2粒子の研磨作用による焼付きの減少 1mm 0.1mm 焼付き再度しごき加工パンチ (a) 焼付かせたダイス表面容器焼付き減少焼付き (b) しごき加工後のダイス表面結言 1）潤滑剤にSiO2粒子を混合させることにより，混合なしに比べて高いしごき率での成形を可能にした． 2)SiO2 粒子による高潤滑メカニズムは，SiO2 粒子による容器とダイスの直接接触の抑制，研磨作用によるものであった．