| 研究課題/領域番号 |
19K14861
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
小池 綾 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (70781417)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | 粉末床溶融結合 / レーザ / 高重力場 / 相似則 / 遠心機 / 粉末床溶融結合法 / 高重力 / 3Dプリンタ / 重力 / 付加加工 / 重力制御 / レーザー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
金属材料に対応可能な3Dプリンタの一方式である粉末床溶融積層法(PBF)について，加工精度の向上，造形物の機械強度の向上を目指し，従来研究では注目されていない重力を制御因子とした高重力援用粉末床溶融積層法（HG-PBF）を確立する．遠心機上にPBF装置を設置し，10G程度までの人工重力を加えた環境で造型を行う．これにより内部欠陥の除去，金属組織の成長を促し，より高品質な粉末積層造形法を実現する．
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| 研究成果の概要 |
金属材料に対応可能な3Dプリンタの一種である粉末床溶融結合法(PBF)の高機能化を目指し，遠心機を用いた人工高重力場において造形試験を行った．高重力場において，造形物の内部欠陥が高い浮力を受けて排出され，造形中に発生する火花の抑制，より微細な粉末を利用可能とすることによる形状精度の向上など，人工高重力場がPBFに与える有用な効果について，10Gまでの造形試験を行い明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高重力場が金属の溶融・凝固プロセスや粉体ハンドリング技術に対して与える良い影響を理論的，実験的に明らかにしたことは，今後の宇宙開発などの多様なアプリケーションを考慮すると，最先端科学技術の発展にもつながる技術開発に成功したといえる．また，ものづくりにおいて，加工精度や加工品質は極めて重要な指標であり，広く応用が始まっている3Dプリンタに対して加工精度を劇的に高めることは，あらゆる製品に付加価値を与えることにつながる．
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