2014 Fiscal Year Annual Research Report
超塑性ダイレス加工における結晶組織制御を利用した医療用高品位微細管の創製法開発
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24360310
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
真鍋 健一 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (10145667)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
楊 明 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (90240142)
古島 剛 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (30444938)
高橋 智 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (80260785)
清水 徹英 首都大学東京, システムデザイン学部, 助教 (70614543)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ダイレス引抜き / 熱援用引抜き / マイクロチューブ / 酸化 / 表面あれ / 外径変動 / 引抜き限界 / 加工条件 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，超塑性ダイレス引抜き法を，チタン合金等の医療用金属マイクロチューブの創製に展開し，新たに組織制御と結晶微細化を行い，引抜きに伴う自由表面あれを抑え表面性状の向上及び高強度化と材質改善の相乗効果による高品位なマイクロチューブ創製のプロセス開発を目指した．具体的には、１）生体適合性に優れる医療用マイクロチューブ創製検証（目標径２００ミクロン）、２）結晶微細化と高強度化を図るダイレス加工熱処理プロセス開発、３）マルチパスダイレス加工と加工熱処理による自由表面あれとその進展メカニズム解明を取り上げた。
そのため，ねじり変形付与による強加工効果と加工熱処理法を応用し，微細化と高強度を実現するレーザーダイレス加工プロセスの開発、マイクロチューブの高強度化と表面あれ進展抑止に図る最適加工熱処理条件の検討と加工限界予測、及びFEM連成解析によるマイクロチューブの自由表面あれ進展シミュレーションを行った。昨年までの成果を踏まえ、最終年度は以下の検討を実施した。
（１）マルチパスダイレス加工による高品位な医療用マイクロチューブの創製プロセスの開発
高品位な表面状態を有し高強度なチタン合金等の医療用マイクロチューブを創製するマルチパスダイレス加工プロセス条件を実験的に検討した。その結果、外径変動をエメリー紙で複数パス後に計数回取り除く処理をすることで、より細い径まで縮管ができるようになり、結果的に引抜き限界をこれまで以上に向上できることを実験的に明らかにした。その結果、医療用βチタン合金では目標直径の２００ミクロン以下の１８０ミクロンまで、またSUS304では１９０マイクロまで縮径に成功した．あわせて連成ＦＥＭ解析によるダイレス引抜き後の直径変動に関して感度解析と要因分析を行い、超塑性材料も含めた管のひずみ速度感受性にあった適切な供給速度を選択することの重要性を示すことができた。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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