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異種金属鋳造体のレーザー溶接技法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16390567
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 補綴理工系歯学
研究機関日本大学

研究代表者

菊地 久二  日本大学, 歯学部, 講師 (40120422)

研究分担者 西山 實  日本大学, 歯学部, 教授 (40059704)
研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
10,540千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 240千円)
2007年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2005年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2004年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
キーワードレーザー溶接 / 歯科用金属 / 異種金属 / 溶接強度 / 技法 / 歯科用合金 / アルゴンガス / 変形 / レーザー照射条件 / 石膏模型 / 溶融形状
研究概要

本研究は,異種金属鋳造体のレーザー溶接技法を確立するために,歯科用合金に様々なレーザー照射条件でレーザー照射した場合の溶け込み深さ,引張強さ,引張破断面の観察,変形などについて測定し検討した.歯科用合金としては,チタン,金合金,陶材焼付用金合金,金銀パラジウム合金,コバルトクロム合金を用いて検討した.その結果,溶け込み深さは,合金の種類およびレーザー照射条件によって大きく異なった.レーザー照射エネルキーが強すきる場台は,大きな音とともに合金の飛散や合金内部に空隙が発生し,溶接欠陥の原因となった.そこで,レーザー溶接を行うためには,溶接する合金について,レーザー照射条件と溶け込み深さおよび溶融直径との関係についてのデータベースを作る必要があることが示唆された.さらに,レーザー溶接機は照射エネルギーを定期的に測定し,安定したレーザー光が得られるように点検する必要があった.一方,合金の表面性状やディフォーカス,レーザー光の照射角度は,溶け込み深さや溶融直径に影響した.レーザー溶接時のアルゴンガスシールドによる酸素の遮断は重要であった.アルゴンガス流量が少ない場合は,合金の酸化等の影響があった.石膏模型上で強いレーザー照射によって合金が貫通すると石膏成分の蒸散により合金の脆化が紀こった.レーザー照射による変形量は,レーザー照射条件によって変った.変形は,適正なレーザー照射条件の設定によって少なくなった.これらの研究結果から,異種合金鋳造体のレーザー溶接は,まず,溶接部の接合部位を密着させ,溶接欠陥を発生させないレーザー照射エネルギー条件で,溶接できる最も低いエネルギーで溶接することなどによって可能であった.

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (26件)

  • [雑誌論文] チタンのレーザー溶接におけるアルゴンガス流量およびノズル位置が酸素濃度分布ならびに硬さに及ぼす影響2008

    • 著者名/発表者名
      菊地 久二
    • 雑誌名

      日大歯学 82

      ページ: 65-69

    • NAID

      10027313403

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ARGON GAS FLOW RATE OF THE TITANIUM ON THE LASSER WELDING AND OXYGEN CONCENTRATION DISTRIBUTION OF THE NOZZLE POSITION AND EFFECT ON THE HARDNESS2008

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 雑誌名

      NIHON UNIVERSITY DENTAL JOURNAL 82

      ページ: 65-69

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] チタンのレーザー溶接におけるアルゴンガス流量およびノズル位置が酸素濃度分布ならびに硬さに及ぼす影響2008

    • 著者名/発表者名
      菊地久二
    • 雑誌名

      日大歯学 82

      ページ: 65-69

    • NAID

      10027313403

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ピント位置の個人差がレーザー溶接に及ぼす影響2006

    • 著者名/発表者名
      菊地 久二
    • 雑誌名

      日本歯科技工士学会誌 27

      ページ: 90-95

    • NAID

      10018491406

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EFFECT OF INDIVIDUAL DIFFERENCES IN FOCUS POSITION ON WELDING2006

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 雑誌名

      JOURNAL OF NIPPON ACADEMY OF DENTAL TECHNOLOGY 27

      ページ: 90-95

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] レーザー溶接時のアルゴンガスシールド効果について2006

    • 著者名/発表者名
      菊地久二, 他6名
    • 雑誌名

      歯科材料・器械 25・5

      ページ: 406-406

    • NAID

      130006963804

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ピント位置の個人差がレーザー溶接に及ぼす影響2006

    • 著者名/発表者名
      菊地久二, 他8名
    • 雑誌名

      日本歯科技工学会雑誌 27・2

      ページ: 90-95

    • NAID

      10018491406

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] レーザー溶接に関する研究-石膏模型上でのレーザー照射が熔融部に与える影響-2006

    • 著者名/発表者名
      菊地久二, 他2名
    • 雑誌名

      チタンと歯科臨床 4・1

      ページ: 59-59

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 歯科用合金のレーザー溶接に関する研究-ディフォーカスが溶融形状に及ぼす影響-2005

    • 著者名/発表者名
      菊地久二, 他5名
    • 雑誌名

      歯科材料・器械 24・2

      ページ: 157-157

    • NAID

      130006963821

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 歯科用合金のレーザー溶接に関する研究-異種金属溶接部のEMPA観察-2005

    • 著者名/発表者名
      菊地久二, 他7名
    • 雑誌名

      歯科材料・器械 24・5

      ページ: 409-409

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 歯科用合金のレーザー溶接に関する研究-術者による焦点距離の相違と溶け込み深さ-2005

    • 著者名/発表者名
      菊地久二, 他9名
    • 雑誌名

      日本歯科技工学会雑誌 26・2

      ページ: 239-239

    • NAID

      10016905709

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 歯科用金属のレーザー溶接に関する研究-表面形状と溶融状態-2005

    • 著者名/発表者名
      菊地久二, 西山 實 他
    • 雑誌名

      チタンと歯科臨床 3・1

      ページ: 73-73

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 歯科用金属のレーザー溶接に関する研究-被レーザー照射金属の引張強さについて-2004

    • 著者名/発表者名
      菊地久二, 西山 實 他
    • 雑誌名

      チタンと歯科臨床 2・1

      ページ: 66-66

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 歯科用合金のレーザー溶接に関する研究-引張試験後の破断面の観察-2004

    • 著者名/発表者名
      椎名芳江, 菊地久二, 西山 實 他
    • 雑誌名

      日本歯科技工学会雑誌 25・2

      ページ: 285-285

    • NAID

      10014246206

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] コバルトクロム合金のレーザー溶接に関する研究-照射による影響-2004

    • 著者名/発表者名
      菊地久二, 西山 實 他
    • 雑誌名

      歯科材料・器械 23・5

      ページ: 395-395

    • NAID

      130006963997

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] コバルトクロム合金と金合金のレーザー溶接による引張強さについて2008

    • 著者名/発表者名
      菊地 久二
    • 学会等名
      第51回日本歯科理工学会学術講演会
    • 発表場所
      鶴見大学
    • 年月日
      2008-04-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] TENSILE STRENGTH OF LASER WELDING BETWEEN COBALT CHROMIUM ALLOY AND GOLD ALLOY2008

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 学会等名
      THE 51ST GENERAL SESSION OF THE JAPANESE SOCIETY FOR DENTAL MATERIALS AND DEVICES
    • 発表場所
      TSURUMI
    • 年月日
      2008-04-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] チタンと白金加金合金のレーザー溶接強度について2008

    • 著者名/発表者名
      菊地 久二
    • 学会等名
      第21歯科チタン学会学術講演会
    • 発表場所
      ルネッサンスリゾートナルト
    • 年月日
      2008-02-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] LASER WELDING STRENGTH OF TITANIUM AND PLATINUM-ADDED GOLD ALLOY2008

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 学会等名
      THE 21ST GENERAL SESSION OF THE NIPPON ACADEMY OF DENTAL TECHNOLOGY
    • 発表場所
      TOKUSHIMA
    • 年月日
      2008-02-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] チタンと白金加金合金のレーザー溶接強度について2008

    • 著者名/発表者名
      菊地久二
    • 学会等名
      第21回歯科チタン学会
    • 発表場所
      ルネッサンスリゾートナルト
    • 年月日
      2008-02-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] チタンと金合金のレーザー溶接2007

    • 著者名/発表者名
      菊地 久二
    • 学会等名
      第29回日本歯科技工学会学術大会
    • 発表場所
      仙台市民会館
    • 年月日
      2007-09-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] LASER WELDING OF TITANIUM AND GILD ALLOY2007

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 学会等名
      THE 29TH I GENERAL SESSION OF THE NIPPON ACADEMY OF DENTAL TECHNOLOGY
    • 発表場所
      SENDAI
    • 年月日
      2007-09-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] レーザー溶接機のパルス波形が変形量に及ぼす影響2007

    • 著者名/発表者名
      菊地 久二
    • 学会等名
      第49回日本歯科理工学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌コンペンションセンター
    • 年月日
      2007-05-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] EFFECT OF PULSE SHAPES OF LASER WELDER ON DISTORTION2007

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 学会等名
      THE 49TH GENERAL SESSION OF THE JAPANESE SOCIETY FOR DENTAL MATERIALS AND DEVICES
    • 発表場所
      SAPPORO
    • 年月日
      2007-05-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] レーザー溶接機のパルス波形が変形量に及ぼす影響2007

    • 著者名/発表者名
      菊地久二
    • 学会等名
      第49回日本歯科理工学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2007-05-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] レーザー溶接時のアルガンガスシールド効果について2006

    • 著者名/発表者名
      菊地 久二
    • 学会等名
      第48回日本歯科理工学会学術講演会
    • 発表場所
      愛知学院大学
    • 年月日
      2006-10-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] EFFECT OF ARGON GAS SHIELD ON LASER WELDING2006

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 学会等名
      THE 48TH GENERAL SESSION OF THE JAPANESE SOCIETY FOR DENTAL MATERIALS AND DEVICES
    • 発表場所
      NAGOYA
    • 年月日
      2006-10-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 歯科用合金のレーザー溶接に関する研究-異種金属溶接部のEPMA観察-2005

    • 著者名/発表者名
      菊地 久二
    • 学会等名
      第46回日本歯科理工学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール
    • 年月日
      2005-09-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] LASSER WELDING OF DENTAL ALLOY -EPMA OBSERVATION ON THE WELD ZONE OF DIFFERENT METAL2005

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 学会等名
      THE 46TH GENERAL SESSION OF THE JAPANESS SOCIETY FOR DENTAL MATERIALS AND DEVICES
    • 発表場所
      NAGASAKI
    • 年月日
      2005-09-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 歯科用合金のレーザー溶接に関する研究-ディフォーカスが溶融形状に及ぼす影響-2005

    • 著者名/発表者名
      菊地 久二
    • 学会等名
      第45回日本歯科理工学会学術講演会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2005-04-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] LASER WELDING OF DENTAL ALLOY -EFFECT OF DEFOCUS ON WELD POOL SHAPE2005

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 学会等名
      THE 4TH GENERAL SESSION OF THE JAPANESSE SOCIETY FOR DENTAL MATERIALS AND DEVICES
    • 発表場所
      TOKYO
    • 年月日
      2005-04-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Laser welding:Metas and surface condition on weld pool shape2005

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Hisaji
    • 学会等名
      The 83rd General Session and Exhibition of the International Association for Dental Research
    • 発表場所
      Boltimore Convention Center U.S.A.
    • 年月日
      2005-03-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] LASER WELDING : METALS AND SURFACE CONDITIONS ON WELD POOL SHAPE2005

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 学会等名
      THE 83RD GENERAL SESSION AND EXHIBITION OF INTERNATIONAL ASSOCIATION FOR DENTAL RESERCH
    • 発表場所
      BALTIMORE U.S.A
    • 年月日
      2005-03-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 歯科用金属のレーザー溶接に関する研究-表面形状と溶融状態-2005

    • 著者名/発表者名
      菊地 久二
    • 学会等名
      第18回歯科チタン学会学術講演会
    • 発表場所
      松本歯科大学
    • 年月日
      2005-02-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] LASER WELDING OF DENTAL ALLOY -SURFACE SHAPE AND PENETELATION DEPE2005

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 学会等名
      THE 18TH GENERAL SESSION OF THE SOCIETY FOR TITANIUM ALLOY IN DENTISTRY
    • 発表場所
      MATUMOTO
    • 年月日
      2005-02-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 歯科用合金のレーザー溶接2004

    • 著者名/発表者名
      菊地 久二
    • 学会等名
      第20回日本歯科医学会総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2004-10-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] LASER WELDING OF DENTAL ALLOY2004

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 学会等名
      THE 20TH GENERAL MEETING OF THE JAPANESE ASSOCIATION FOR DENTAL SCIENCE
    • 発表場所
      YOKOHAMA
    • 年月日
      2004-10-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] コバルトクロム合金のレーザー溶接に関する研究-照射による影響-2004

    • 著者名/発表者名
      菊地 久二
    • 学会等名
      第44回日本歯科理工学会学術講演会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2004-09-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] LASER WELDING OF COBALT-CHROMIUM ALLOY -EFFECT OF IRRADIATION2004

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 学会等名
      THE 44TH GENERAL SESSION OF THE JAPANESE SOCIETY FOR DENTAL MATERIALS AND DEVICES
    • 発表場所
      KYOTO
    • 年月日
      2004-09-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 歯科用合金のレーザー溶接に関する研究-引張試験後の破断面の観察-2004

    • 著者名/発表者名
      菊地 久二
    • 学会等名
      第26回日本歯科技工学会学術講演会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2004-07-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] LASER WELDING OF DENTAL ALLOY -OBSERVATION OF THE FRACTURE SURFACE BY TENSIL TEST2004

    • 著者名/発表者名
      KIKUCHI, HISAJI
    • 学会等名
      THE 26TH GENERAL SESION OF THE NIPPON ACADEMY OF DENTAL TECHNOLOGY
    • 発表場所
      NIIGATA
    • 年月日
      2004-07-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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