ワイヤアーク式付加製造法における気孔発生機構の解明と抑制技術の確立

• Project/Area Number: 21K14055
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 山口 貢 金沢大学, 設計製造技術研究所, 助教 (50800877)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: Additive Manufacturing / 指向性エネルギ堆積法 / ワイヤアークAM / シールドガス流れ解析 / 気孔

Outline of Research at the Start

本研究は，金属材料を用いた付加製造法(AM)の中で指向性エネルギ堆積法(DED)に分類されるワイヤアークAM(WAAM)を対象とする．WAAMにおいて造形物内部に発生する気孔は機械的強度を低下させる主要な因子であり，高い安全性が求められる部品への適用を妨げる要因となっている．本研究では，高密度・高強度造形技術の確立に向け，造形時のアークや溶融池の挙動，ワイヤ溶融現象，シールドガス流れ場を含めて系統立てて整理し，造形物内部の気孔の発生機構を解明する．また，これらの因子の発生を抑制可能な造形条件を確立することにより，WAAMによる部品の強度向上を達成し，適用拡大を実現する．