共同研究実施実績 - 大口　健一

ワイヤ・レーザDED式金属積層造形技術へのコアードワイヤの適用性検証

提供機関:  秋田県産業技術センター，日鉄溶接工業株式会社  民間企業  国内共同研究

研究期間：  2024年10月  -  2025年03月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平

イヤ・レーザDED式金属積層は，他の積層方式に比べて造形速度が速く，異種鋼材接合も可能であるため，産業機械部品などの部分的強化法として活用されつつある。しかし，本方式では現在，ソリッドワイヤのみが使用されており，造形可能な金属の種類は限定されている。そこで本研究では，合金組成の調整が容易なコアードワイヤ材によるワイヤ・レーザDED式金属積層造形の可能性を探索する。すなわち，種々の汎用コアードワイヤを用いた積層造形テストを実施し，造形サンプルの金属組織や力学特性などを調査することで，その実用性を検証する。

GXに資する次世代パワー半導体向け新規実装技術の特殊合金めっき技術による高度化と実用性検証

提供機関:  秋田県産業技術センター，東電化工業株式会社  民間企業  国内共同研究

研究期間：  2024年07月  -  2025年02月  代表者:  大口健一

次世代パワー半導体の高信頼実装を低コスト・低消費エネルギで可能とする、Sn-Bi合金めっきを活用した新たなCu-Sn TLP接合技術を開発する。電流印加法と添加剤を変えた種々の条件で銅材にSn-Bi合金めっきを施し，それらの条件と合金めっき層中のBi含有量や分布形態の関係を明らかにする。そして、従来のはんだ接合温度・30分加熱でのCu-Sn TLP接合を可能とし得るIMC＋Sn-Bi層付き銅材の作製条件を見出す。

ピストン用アルミニウム合金およびアルマイトの実使用状態を考慮した寿命評価に関する研究

提供機関:  いすゞ自動車株式会社，国立大学法人北海道大学   民間企業  国内共同研究

研究期間：  2024年04月  -  2025年03月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平

ピストン用アルミニウム合金およびアルマイトの実使用状態を考慮した寿命評価に関する研究

提供機関:  いすゞ自動車株式会社，国立大学法人北海道大学   民間企業  国内共同研究

研究期間：  2023年04月  -  2024年03月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平

次世代パワー半導体の低コスト・低消費エネルギ実装向け銅配線・電極材の製造技術開発

提供機関:  秋田県産業技術センター，東電化工業株式会社  地方自治体  国内共同研究

研究期間：  2023年04月  -  2024年03月  代表者:  大口健一

ピストン用アルミニウム合金およびアルマイト合金の実使用状態を考慮したモデル開発に関する研究

提供機関:  いすゞ自動車株式会社，国立大学法人北海道大学   民間企業  国内共同研究

研究期間：  2022年04月  -  2023年03月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平

①ピストン用アルミニウム合金の高精度疲労寿命予測式を提案し，それとFEAを組み合わせた，寿命予測技術を開発する．
②アルミニウム合金を陽極酸化処理して生成させたアルマイト層の強度評価法を開発し，その高温強度を調査する．


表面処理材表面層の引張特性評価法の開発

提供機関:  秋田県産業技術センター  地方自治体  国内共同研究

研究期間：  2022年04月  -  2023年03月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平，荒川明，長﨑光希，中野貴斗，林部永遠，渡辺匠，石田昂洋，梶竜輝，鬼頭勇真，工藤颯馬，立花和大

　表面にアルマイト処理層を有するアルミニウム(Al)合金、および、Cu3Sn層を有する銅(Cu)線を試験材料として、その引張試験結果から表面層（アルマイト層、Cu3Sn層）の引張特性を明らかにすることを試みる。また、この手法を応用して、単体では作製できないアルマイト層の熱特性を明らかにすることも試みる。そのために、以下のことを行う。
(1) 表面処理層を有する金属試験片の断面構造の調査
　a．X線CTによる断面解析
　b．試験片断面の画像解析
(2) 表面処理層を有する金属試験片の引張試験
　a．引張試験(室温)
　b．引張試験(高温)
(3) 表面処理層の引張特性評価
　a．応力・ひずみデータ解析
　b．表面処理層の引張特性評価
(4) 表面処理層の熱特性評価
　a．熱伝導率測定試験
　b．線膨張係数測定試験
　c．表面処理層の熱特性評価


金属間化合物の高温時の物性測定に関する研究

提供機関:  パナソニック株式会社  民間企業  国内共同研究

研究期間：  2021年07月  -  2022年02月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平

　Cu₃Sn接合構造体の疲労寿命予測法の確立を目的として，以下の事柄に取り組む。
・Cu₃Sn接合体の疲労試験結果に基づく疲労寿命予測式の導出
・Cu₃Sn接合体の有限要素解析(FEA)
・FEAで得た応力・ひずみ情報に基づくCu₃Sn接合体の疲労寿命の予測

ピストン用アルミニウム合金の実使用状態を考慮したモデル開発に関する研究

提供機関:  いすゞ自動車株式会社，国立大学法人北海道大学  民間企業  国内共同研究

研究期間：  2021年04月  -  2022年03月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平

　ピストン(アルミ鋳物材料)の寿命予測技術確立に向け，アルミ鋳物材料の疲労試験データと疲労試験片破面の解析と，アルミ鋳物材料の実使用時に表面に設けるアルマイト層の強度評価を行う。

表面処理材表面層の引張特性評価法の開発

提供機関:  秋田県産業技術センター  地方自治体  学内共同研究

研究期間：  2021年04月  -  2022年03月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平，荒川明，佐々木大樹，中野貴斗，林部永遠

　表面にアルマイト処理層を有するアルミニウムを試験材料として，その引張試験結果からアルマイト層の引張特性を明らかにすることを試みる。そのために、以下のことを行う。
(1) アルマイト処理したアルミニウム試験片の断面構造の調査
a．X線CTによる断面解析
b．試験片断面の画像解析
(2) アルマイト層を有するアルミニウムおよびアルミニウム母材の引張試験
a．引張試験(室温)
b．引張試験(高温)
(3) アルマイト層の引張特性評価
a．応力・ひずみデータ解析
b．アルマイト層の引張特性評価


金属間化合物の高温時の物性測定に関する研究

提供機関:  パナソニック株式会社  民間企業  学内共同研究

研究期間：  2020年04月  -  2021年06月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平

ピストン用アルミニウム合金の実使用状態を考慮した強度信頼性評価法に関する研究及びアルマイトの影響を考慮する為の基礎データ取得

提供機関:  いすゞ自動車株式会社  民間企業  国内共同研究

研究期間：  2020年04月  -  2021年03月 

表面処理材表面層の引張特性評価法の開発

提供機関:  秋田県産業技術センター  地方自治体  国内共同研究

研究期間：  2020年04月  -  2021年03月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平

ナノソルダー実用化による製造プロセス省エネ化技術の開発

提供機関:  国立研究開発法人新エネルギー産業技術総合開発機構  政府機関  国内共同研究

研究期間：  2019年06月  -  2022年03月  代表者:  古澤　彰男

金属間化合物の高温時の物性測定に関する研究

提供機関:  パナソニック株式会社  民間企業  国内共同研究

研究期間：  2019年06月  -  2020年03月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平

表面処理材表面層の引張特性評価法の開発

提供機関:  秋田県産業技術センター  地方自治体  国内共同研究

研究期間：  2019年06月  -  2020年03月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平

ピストン用アルミニウム合金の実使用状態を考慮した強度信頼性評価法に関する研究

提供機関:  いすゞ自動車株式会社  民間企業  国内共同研究

研究期間：  2019年04月  -  2020年03月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平

表面処理材表面層の引張特性評価法の開発

提供機関:  秋田県産業技術センター  地方自治体  国内共同研究

研究期間：  2018年08月  -  2019年03月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平

クリープを考慮したアルミ材低サイクル熱疲労寿命予測技術確立に関する研究

提供機関:  いすゞ自動車株式会社  民間企業  国内共同研究

研究期間：  2018年06月  -  2019年03月  代表者:  大口健一

連携研究者：福地孝平

TMF試験時の応力歪曲線を予測する技術手法確立に関する研究

提供機関:  いすゞ自動車株式会社  民間企業  国内共同研究

研究期間：  2017年06月  -  2018年03月