Investigation of particle bonding dynamics during powder molding by online monitoring and machine learning analysis

• Project/Area Number: 21K14039
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 武田 翔 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (10826225)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 粉体成形 / 粒子接合 / 渦電流試験 / オンラインモニタリング / 機械学習

Outline of Research at the Start

コールドスプレーや圧縮せん断法のような，外力を利用することで比較的低温で行うことのできる粉末成形法では，これまでに成形することが叶わなかった全く新しい材料の開発を行うことが可能である．しかし，このような手法において粉末粒子同士がいかにして表面酸化膜を排除し接合に至るかという根源的なメカニズムは明らかになっていない．
そこで本研究課題では，一方向摩擦プロセスをアコースティックエミッションと渦電流試験という2種類の非破壊的手法によって評価しながら行うことで，リアルタイムで粉末粒子の接合プロセスを追い，これにより粉体成形過程における粉末粒子の接合ダイナミクスを明らかにすることを目的とする．