| Project/Area Number |
23K03615
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute |
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Principal Investigator |
山内 友貴 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 研究開発本部物理応用技術部機械技術グループ, 主任研究員 (20587133)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 付加製造 / 粉末床溶融結合 / レーザー焼結 / ラージスケール / ３Dプリンティング |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，今後需要の増加が予想される大型樹脂PBFの実現のための基礎技術として，一層あたりの加工量増大に向けた造形プロセスの解明および材料の開発を行う．まずレーザー光のエネルギを粉体層の深い領域まで供給するために，散乱が小さく透過深度の大きい粉末床の実現に必要な粉末の各パラメータ（粒径および吸収特性）について調査する．さらに粒径と積層ピッチの関係と，それらが部品の品質に及ぼす影響を調査し，大型PBF実現の可能性を明らかにする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は近赤外レーザーを使った樹脂PBFにおいて、粒径が光学的性質およびその他の粉体特性に及ぼす影響を調査するため、粒径および吸収材特性の異なる粉末材料に取り組んだ。当初は、市販粉末を振るい分けして粒径分布を指定し、染色等によって着色して吸収特性を調整することを想定していた。しかし、市販粉末では大きな粒径の粉末があまり含まれていないため、検証に必要な量を準備するために非常に大量の粉末材料を購入する必要があることがわかった。そこで、本研究では造形用の粉末から小サイズのペレットを作製し、そのペレットを冷凍粉砕することで様々な粒径の粉を効率よく入手する方法に変更した。また、ペレット作成時の一部粉末に着色料を含有させることにより、近赤外のレーザー吸収性を付与させた。さらに、それぞれ冷凍粉砕した粉末材料を～500、500～250、250～150、150～となるように振るい分けすることによって、粒径および光学特性の異なる粉末材料の入手できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
計画では、市販の粉末材料をふるい分けしたものから同一のベース材料で粒径および光学特性の異なる粉末材料を用意し、特性評価まで実施する予定であったが、上記の通り粉の準備のためのマイクロペレット加工と冷凍粉砕、および粉砕後のふるい分けを実施したため、計画よりも時間を要した。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずはふるい分けされた粉末材料について早急に光学的特性や粒形状、粉体特性の評価を実施し、粒径および吸収剤調整によるエネルギー供給状態の変化を確認する。さらに吸収材を添加した粉末材料については、造形可能な量を確保するために材料の準備を追加で実施する。造形可能な量が確保でき次第、単層造形の実施等によって提案手法の有用性について確認する。
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