| 研究課題/領域番号 |
19K05096
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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26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
門井 浩太 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (40454029)
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| 研究分担者 |
濱崎 洋 中部大学, 工学部, 准教授 (30437579)
千葉 浩行 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 事業化支援本部技術開発支援部製品化技術グループ, 副主任研究員 (30757373)
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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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 積層造形 / 凝固割れ / その場観察 / 高温割れ / アディティブマニュファクチャリング / レーザ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
アディティブマニュファクチャリングに代表される金属3次元積層造形は，任意の形状をネットシェイプで製造可能な技術である．近年幅広い分野での適用が進められているが，積層造形形過程での割れ欠陥の発生がしばしば問題となる．そのため，健全な積層造形形品の製造には，割れ発生防止技術の構築やその発生機構の解明が求められている．本研究では，積層造形過程に適した割れ感受性を定量的かつ高精度に評価可能な手法を構築し，学理に基づいた割れ発生予測・防止法を確立する．これによって，積層造形技術のさらなる適用拡大や，製品の高品質化，信頼性向上を目指す．
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| 研究成果の概要 |
金属3次元積層造形（AM）は，近年様々な分野での適用が検討，実用化が進められているが，AM過程での割れ欠陥の発生がしばしば問題となる．本研究では，AM過程に適した割れ感受性の評価手法を新たに構築し，割れ発生の影響因子を実験と数値解析から調査した．構築した手法により，AM時のレーザ出力等の熱源条件によって異なった割れ発生臨界初期応力を示すことを見出した．また，数値解析により．レーザ出力が大きい方が，初期付加応力が低くても高いひずみ速度を示すことがわかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
新たにAM過程に適した割れ感受性の評価手法を構築し，割れ発生の影響因子を精度高く評価することで，割れ現象を理解することができる．加えて，数値解析モデルの構築により，製造時のAM条件から割れ発生の予測の可能性を示すことできた．これにより，近年工業的な利用が急速に拡大しているAMの割れ発生防止を学理に基づいて管理することができ，AM技術のさらなる適用拡大や高品質化，信頼性向上に寄与できると考えられる．
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