Submicron-Scale Metal 3D Fabrication via High-Gravitational PBF Using Metal Nanoparticles

• Project/Area Number: 25K01138
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 小池 綾 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70781417)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥25,870,000 (Direct Cost: ¥19,900,000、Indirect Cost: ¥5,970,000); Fiscal Year 2027: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000); Fiscal Year 2026: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2025: ¥12,870,000 (Direct Cost: ¥9,900,000、Indirect Cost: ¥2,970,000)
• Keywords: 粉末床溶融結合法 / 金属ナノ粒子 / 遠心機 / 3Dプリンタ / self assembly

Outline of Research at the Start

本研究は，重力加速度が3D造形プロセスに与える影響を明らかにすることを中心的な目標としながら，高重力場がもたらすプロセス安定化効果を存分に応用して，超高精度3D造形プロセスを確立することを目的とする．具体的にはSelf Assembly技術などの化学技術応用や，フェーズフィールド法シミュレーションを用いて重力加速度がプロセスの与える影響の理論解析によって，通常の粉末床溶融結合(PBF)が使う粉末粒子の粒径の10分の1以下に当たる金属ナノ粒子を用いて，超微細な自由形状を作製できる超高機能PBFが実現できることを実験的に示す．