| 研究課題/領域番号 |
20K04214
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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 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
諏訪部 仁 金沢工業大学, 工学部, 教授 (40202139)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | レーザー / ダイヤモンド工具 / 医療用工具 / ダイヤモンドバー / 穿孔加工 / ミーリング加工 / レーザー加工 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
骨の加工にはダイヤモンドバーが用いられている．この工具はニッケルメッキが用いられいる．ニッケルは人体にとってアレルギー物質の1つで，金属アレルギーを発症する人は多い．申請者は工具となる台金にダイヤモンド砥粒を噴射させながら，レーザー光を照射して表面を加熱・溶融させ，その溶融部の凝固とともにダイヤモンド砥粒を固着する技術を開発した．
そこで，レーザによって砥粒を各種形状の台金に固着できる技術の開発を目指している．本固着法では，砥粒は母材金属によって直接保持できるため，砥粒の固着力が高い工具となり，工具の長寿命化が期待できる．そのため，医療分野のみならず，産業用工具の製造分野への普及も目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究ではファイバーレーザを工具の台金に直接照射することによって，台金の一部を溶融させ，その溶融箇所にダイヤモンド砥粒を噴射することによって，砥粒を固着させている．本方法を用いることによって，現在産業界や医療界で用いられているダイヤモンド工具のような砥粒固着剤を使用しないため，人体に安心安全な工具を作製することができる．
本申請課題の期間中には円筒型のパイプの端面にダイヤモンド砥粒を固着させた脳外科手術用工具やダイヤモンドバーと呼ばれる歯科治療用工具の開発を行った．そして，これらの工具でソーダガラスを用いて加工評価した結果，十分使用に耐え得る工具の開発ができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在，骨や歯を加工するためのダイヤモンド工具はニッケルメッキによって砥粒を電着した工具が主流である．ニッケルは人体にとってアレルギー物質の1つで，このニッケルに対して金属アレルギーを発症する人は多い．
本研究では工具となる台金にダイヤモンド砥粒を噴射させながら，レーザー光を照射して表面を加熱・溶融させ，その溶融部の凝固とともにダイヤモンド砥粒を固着する技術を開発した．本方法で工具を製造した場合，ダイヤモンド砥粒は母材金属によって直接保持できるため，砥粒の固着力が高い工具となり，工具の長寿命化が期待できる．また，台金金属としてチタン等の材料を使うことによって人体に安心安全な工具が製造できる．
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