粉末床溶融結合式ラージスケールAMの開発

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K03615
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute
• 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)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 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

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。

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。

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。

Causes of Carryover

当初粒径の異なる粉末材料を購入する予定であったが、前述の理由からマイクロペレット化及び冷凍粉砕を実施する方法へと変更したことと、他の予算で購入したふるいを使用したために執行金額が変わり、次年度使用額が生じた。次年度も追加で粉末の準備が必要となる予定であるため、次年度使用額はその費用に充てる予定である。