| 研究課題/領域番号 |
05452131
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作・生産工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
斎藤 勝政 北海道大学, 工学部, 教授 (40001169)
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| 研究分担者 |
楢原 弘之 北海道大学, 工学部, 助手 (80208082)
五十嵐 悟 北海道大学, 工学部, 助教授 (30001332)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1994年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1993年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
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| キーワード | モデル / ステレオリングラフィ / 3次元形状 / 感光性樹脂 / 光造形法 / セラミックス部品 / ラピッドプロトタイピング / モックアップ / 光造形 / 光硬化 / 光硬化性樹脂 / セラミックス結合体 / 立体造形 / レーザ照射 / ジェットノズル |
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| 研究概要 |
新素材としてのセラミックスが、機械、電気機器、電子デバイスの高機能化のために利用されてきているが、その素形材の成形加工と仕上げ加工の経済性の評価から、まだ十分な利用分野が確立していない。
そこで本研究において、現在の加工手段であるダイヤモンド工具を用いた高剛性マシニングセンターによる切削除去加工に対し、光硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂を結合剤としたセラミックス粒子の選択結合による付着創成加工の基礎研究を進め、立体機能性部品の造形条件を検討した。研究の結果、得られた成果は以下の様にまとめられる。
(1)多重積層法における立体造形性の検討:光硬化性樹脂を結合剤として滴下塗布されたセラミック粒子間のUVレーザスポットによる接合現象を観察し、稠密状態で硬化・結合するための固化機構を検討した。その結果、セラミック粒子表面への樹脂の被膜層の形成、硬化深さに対するセラミックスの粒子径、レーザ光スポット径の依存関係が観察された。また適切な低粘性樹脂の選択の必要性がわかった。セラミックス微粒子混合による光硬化性樹脂の硬化機構の問題点を明らかにした。
(2)光造形法により創成加工されたセラミックス部品の形状と機能の評価:粒子接合構造体の充填率の向上を計るため、バインダにアルミナゾルを用いて、光造形装置で所望の形状の雌型を製作し、その型を利用した固型鋳込みによるセラミックス部品の成形実験を行った。形状造形性の問題について石膏型との比較を行い、型の多孔性向上の必要性、加熱温度、乾燥法の選択等の検討すべき課題を明らかにした。
(3)ゾルゲル法を併用した成形の2次焼結性の検討:光造形装置で製作した雌型を用いた固型鋳込みによるセラミックス部品の成形後、焼結する実験を行った。焼結後の比重が2.21のものが得られ、本方式によるセラミックス成形に関する実現可能性を示した。
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