| 研究課題/領域番号 |
18K19788
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
上田 和紀 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10257206)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 3D印刷 / 部品化・組合せ技術 / 造形パラダイム / 高水準モデリング / 継手・仕口 / スペースフレーム / 先進ソフトウェア技術 / 先端ソフトウェア技術 |
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| 研究成果の概要 |
熱可塑性樹脂を用いた積層型3D印刷の部品化・組合せ技術の確立を目標に，モジュール結合による大規模構造物および機械部品の構築技術の開発および実証を行った．まず3Dプリンタの寸法限界を超える造形を可能にすべく，日本建築の継手・仕口技法に基づく相互結合技法を確立した．棒材の追掛け大栓継ぎを中心とする諸技法を組み合わせることで，相互接続可能な二次元トラスおよび三次元トラス（スペースフレーム）の3D印刷技術を開拓し，オープンソース公開をするとともに，引張試験と曲げ試験を行い特性を定量的に評価した．また実証実験として，構造部品と機能部品のほぼすべてを3D印刷した実用レベルの白板用大型プロッタを構築した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の意義は，3Dプリンタの寸法限界を任意スケールで超えることのできる3D印刷物のモジュール化および相互結合技術を確立したことにある．特に，日本建築の伝統構法で培われた継手・仕口技術を3D印刷に本格的に導入し，数mm角の細い棒材を強固に接続する技法を実証的に確立させるとともに二次元および三次元構造物のモジュール化に応用することで，提案技法の高い汎用性と実用性を示した．これによって，3D印刷物における部品化，再利用性，寸法拡張性，機能拡張性，修理可能性，高速印刷可能性などの多様かつ重要な利点を確立させることができた．
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