2015 Fiscal Year Research-status Report
磁性微粒子鎖配向型多次元プリンタによる外部磁場駆動構造の構築
| Project/Area Number |
15K13916
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
津守 不二夫 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10343237)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桐原 聡秀 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (40362587)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ソフトメカニクス / ３次元プリンタ / 磁性粒子 / アクチュエータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁性粒子分散弾性樹脂（エラストマー）は外部磁場駆動型アクチュエータのためのキーマテリアルである．本研究では，内部構造として粒子鎖状構造を有する材料に注目し，このような内部構造までも含めた３次元プリンタを開発することを目的としている．
本年度は紫外線硬化樹脂としてシリコーンゴム系の材料（ポリジメチルシロキサン）を用い，磁性粒子として微細な純鉄粉末（平均粒径５μｍ）を用いた．予備実験的な項目として以下を試した．（１）磁場中での磁性粒子鎖の成長状態の確認，（２）粉末を混合した樹脂内にどこまで紫外線が透過するか．（３）粒子による散乱による精度の影響はどの程度か，（４）紫外線硬化範囲の境界での粒子鎖状態の確認，（５）積層硬化実験，（６）３次元構造の作製実験，である．これらより基礎的な知見が得られ，翌年度のプリンタ開発につながる結果となった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
磁性粒子分散弾性樹脂（エラストマー）は外部磁場駆動型アクチュエータのためのキーマテリアルである．本研究では，内部構造として粒子鎖状構造を有する材料に注目し，このような内部構造までも含めた３次元プリンタを開発することを目的としている．
本年度は紫外線硬化樹脂としてシリコーンゴム系の材料（ポリジメチルシロキサン）を用い，磁性粒子として微細な純鉄粉末（平均粒径５μｍ）を用いた．予備実験的な項目として以下を試した．（１）磁場中での磁性粒子鎖の成長状態の確認，（２）粉末を混合した樹脂内にどこまで紫外線が透過するか．（３）粒子による散乱による精度の影響はどの程度か，（４）紫外線硬化範囲の境界での粒子鎖状態の確認，（５）積層硬化実験，（６）３次元構造の作製実験，である．これらより基礎的な知見が得られ，翌年度のプリンタ開発につながる結果となった．
これらはすべて計画通りのものである．
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| Strategy for Future Research Activity |
前項に示したとおり，基礎的な知見が十分に得られてきたため，まずはプリンタ装置として完成させる．現在は磁場印加を手作業で行っている．つまり，永久磁石を決まった位置に決まった時間だけ手で配置している．磁石を２軸に回転する機構を作製し，プリンタが自動運転可能となるように，現在作製中の装置に組み込む予定である．
また，実際に磁性粒子鎖を配向させた構造を作りこみ，構造の駆動実験を行い，本手法の有効性を示す予定である．
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| Causes of Carryover |
おおむね計画通りの支出であったため，７万円程度の次年度使用額である．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ほぼ計画通りの使用計画を続ける．
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Research Products
(5 results)
