| 研究課題/領域番号 |
21K03802
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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 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
阿部 壮志 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (60756469)
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| 研究分担者 |
金子 順一 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (80375584)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | アディティブ・マニュファクチャリング / 金属材料 / 通電加熱 / 生産加工 / 金属接合 / 固相接合 / 金属組織 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では高能率・高精度かつ，様々な異種金属材料を用いた三次元形状造形の実現を目的として，新たな付加加工（アディティブ・マニュファクチャリング）技術を提案する．提案方法ではワイヤ材料を固相接合のメカニズムを応用して直接積層する．本研究では提案方法を実証する実験装置の製作や，加工実験により実現可能性を検証し，新たな加工技術の確立を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究では高能率・高精度かつ，様々な異種金属材料を用いた積層が可能な，新たな付加加工（アディティブ・マニュファクチャリング）技術を提案する．提案方法ではワイヤ材料を通電加熱により加熱することによりワイヤと母材を接合させ，金属材料を直接積層する．
加工実験によりワイヤの送給速度，ステージ送り速度，通電加熱の入熱エネルギーなどの加工パラメータと接合の有無，ビード形状との関係を調査した．その結果，ビード体積に対して，入熱量が不足すると接合不良やビードの座屈が見られた．また，入熱に対してテーブル送り速度が過大だとハンピングが発生することが明らかになった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ワイヤの直接加熱により低入熱での積層を可能にした．提案方法ではワイヤへの入熱が支配的であることから，アーク溶接方式など他の方式と比較して幅が細いビードが得られた．また，ワイヤが完全に溶融する，もしくは半凝固に近い状態でビードが形成していると考えられ，熱の影響を低減することが期待される．
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