2019 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of microfabrication technology for niobium titanium alloy with low elastic modulus similar to bone
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17K06095
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
加藤 秀治 金沢工業大学, 工学部, 教授 (90278101)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 喜隆 金沢工業大学, 工学部, 教授 (00290734)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 低弾性率 / ニオブチタン合金 / 難加工性 / 微細加工 / レーザー刃先処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，口腔外科手術において歯の再形成術に使用される人工歯根の成形加工を目指しており，これに用いられるニオブチタン（Nb-Ti）合金材料の微細加工技術の構築を行うものである．この材料は材料固有の特性である“人骨に近い弾性率”を有しており、かつ精密鋳造法により一次成形品が供給しやすい材料である．しかし，極めて高い難加工性を有しているため骨の代替え材料として優れた医療用材料であるにもかかわらず，使用に至っていない．昨年度までにNb-Ti材料の基本特性とダイヤモンド工具材料の加工特性の検証を行い，当初有用な工具材料と考えていたナノ多結晶ダイヤモンド工具材料が切れ刃の鋭利化の過程における微細な切れ刃ダメージが残存するため，要求される面精度と完成品を加工するだけの耐摩耗性が得られない結果を得た．
本年度は当初の予定では微細形状部品の部品製作を試みる予定であったが，前年度の結果を受け，ダイヤモンド被膜工具に対象を絞り，レーザを用いた刃先処理方法の検討と刃先を鋭利化した工具を製作し，その評価を実施することとした．
レーザービームの端面，側面並びにこれらを組み合わせた手法を用いて，刃先処理を試みた結果，側面を利用して成形する手法がダイヤ被膜表面のダメージを抑制できることと微細加工にも対応できる切れ刃の鋭利化が可能であることを明らかとした．また，小径工具においては薄い切りくずを生成することが可能となりNb－Ti合金材料の加工に有効であることが確認できた．切削温度の観点では平均切削温度が400℃程度となるように切削条件を調整することにより寿命を確保できることを明らかとしている．
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Research Products
(1 results)
