Developments in laser metal 3D printer technology: Proposal of a novel control strategy of microstructure and functionality for hexagonal metals

• Project/Area Number: 25K00051
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
• Research Institution: The University of Osaka
• Principal Investigator: 小笹 良輔 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (80845347)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 貴由 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30243182) ; 萩原 幸司 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10346182)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2026: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2025: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
• Keywords: 金属3Dプリンタ / 六方晶系 / マグネシウム合金 / 凝固組織 / 計算機シミュレーション

Outline of Research at the Start

本研究は、これまでに構築してきた独自のレーザによる金属凝固組織・機能性制御技術を駆使しつつ、未踏の超急冷・指向性温度場下における「六方晶金属の溶融／凝固挙動」および「第二相の晶出・析出挙動とそれらが六方晶金属の変形挙動に及ぼす影響」の理解に基づき、レーザ金属3Dプリンタによる六方晶金属の組織制御を介した高機能性発現材料の創製を目指す。具体的には、六方晶系に属する結晶構造をもつマグネシウム（Mg）合金の凝固組織、結晶集合組織、晶出/析出相などの微細組織を制御することにより、優れた力学特性をもつ合金を創製する。