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以热固性树脂为母材的碳纤维强化塑料(CFRP)与钢或铝等金属比较,其具有优良的刚性比、强度比、疲劳性能和耐腐蚀性而广泛用于飞机的结构件等。近年,由于High Pressure RTM法等新方法的开发,使CFRP零件的生产效率大幅提高,促进了CFRP在汽车结构件上的应用。
研究了把异种金属材料等连接用的自穿孔铆钉(SPR)用于CFRP与金属的机械连接。SPR连接无需事先对被连接件进行开孔加工,可快速进行机械连接。而CFRP在利用铆钉穿孔过程中容易发生剥离损伤。因此,过去金属连接用的SPR不能直接用于CFRP的连接,需进行改进。开发出几乎不发生剥离损伤的CFRP用SPR连接。
SPR的尺寸可根据被连接物的合计厚度变更。
对两种连接方法(CFRP与金属、CFRP与SPP)的接头性能进行对比试验(拉伸试验和疲劳试验),证明了SPR连接的接头性能优于过去的连接方法,而且其具有可以缩短加工时间等优点。
钢与CFRP接触时,因为腐蚀电位的差异使钢容易被腐蚀,为此要对铆钉进行表面处理。今后将在高腐蚀环境下进行模具耐蚀性评价。