Modeling and Estimation of Joint Resistivity in Solder-Free Sonic-Welding of REBCO Coated Conductors
世良 真也, 呉 澤宇 （九大）； 鈴木 賢次 （鉄道総研）； 東川 甲平, 木須 隆暢 （九大）
Abstract:REBCO線材の実応用にとって低抵抗で作業性と再現性に優れるロバストな接合技術の確立は必要不可欠であり、短時間で低抵抗率を実現する技術として音波接合が注目されている。しかし、音波接合におけるプロセスパラメータは多様であり、条件の最適化は容易ではない。すなわち、接合時に素線を劣化させることなく所望の抵抗率を得る条件の同定には、一般には試行錯誤に基づく多くの時間的コストと労力を必要とする。我々は半田フリーな音波接合におけるプロセスパラメータと、REBCO線材の金属安定化層間の接合特性を定量的に記述する解析モデルを提案し、実験値をよく再現できることを報告した。本研究では、提案した解析モデルを用いた特性推定精度とモデリング時の必要データ数について検討した。まず、モデリングのために用いた試行実験の範囲に含まれない実験条件下の特性推定の精度について検証すると共に、得られたモデルの結果より最適と推定される条件について実際に試料を作製し、試行実験の特性を凌駕する、これまでで最も低い接合抵抗率9.8 nOhmcm2を実現した。また、モデルパラメータ導出時に用いるデータ数とその時の推定精度について検討し、少ないデータ数で幅広い作製条件での接合特性を推定することを試みた。その結果、限られた測定データのみで外挿的特性推定が高い精度で実現できることなどについて議論する。