| 研究課題/領域番号 |
19K04121
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
中本 剛 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (30198262)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 光造形 / 炭素繊維 / 配向 / 電界 / 引張強度 / 紫外線硬化樹脂 / 引張試験 / 曲げ試験 / 歯車 / 繊維強化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光造形法で製作された構造物を炭素繊維で強化する製作方法を開発することを目的としている．本研究では炭素繊維で部品の一端から他端まで形状に沿って強化するとともに積層方向にも強化する．したがって短繊維による強化に比べて造形物の強度向上が期待できる．さらに，形状に沿った繊維で強化された構造物は，単一の方向にのみ強化された通常の繊維強化材料とは異なるので，新たな方式の繊維強化材料として学術的にも意義は大きい．
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| 研究成果の概要 |
炭素繊維を部品の形状に沿った方向と積層方向（部品の厚さ方向）に配向した部品を光造形法で製作する方法を開発した．部品の形状に沿った方向へは炭素繊維に張力を作用させて配向した．部品の厚さ方向へは電界を印加させることによって配向した．この方法を利用して部品の形状に沿った方向と厚さ方向の両方向ともに配向した部品を製作した．
次に炭素繊維を配向した部品の強度試験を行った．得られた結果はばらつきが大きく，今後，精査が必要である．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光造形法は他の造形方法と比べると造形精度が高く，マイクロサイズの部品の製作にも適用できる．しかしその素材が紫外線硬化樹脂であるために実用に供するためには強度を向上させる必要がある．熱可塑性樹脂を素材としてして連続した炭素繊維で強化した製品を3Dプリンターで造形する方法は既に実用化されている．光造形法は熱可塑性樹脂を利用した方法よりも造形精度が高いので，より微細な形状の製作に適しており，今後，利用が広まることが期待できる．
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