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2017 年度 実績報告書

選択的マイクロ放電焼結・溶融による金属積層造形法

研究課題

研究課題/領域番号 15K05735
研究機関豊田工業大学

研究代表者

古谷 克司  豊田工業大学, 工学部, 教授 (00238685)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード積層造形 / 放電加工 / 微細加工 / 粉末 / 堆積加工 / 帯電 / 溶融 / 放電回路
研究実績の概要

付加製造技術による三次元形状創成法は技術者以外にも興味をもたれるようになり,国内でも注目を集めている.金属粉末を層状に堆積・固化させる方法では,熱源であるレーザ光源や電子ビーム源が高額であるため装置価格が高く,普及を阻んでいる.そこで,本研究では,大気中において近接させた電極対と粉末層間で発生する放電により粉末を選択的に固化させて層形成を繰り返すことで,3次元形状を創成する積層造形法を開発することを目的としている.
今年度は,ステッピングモータ駆動XYZステージを用いて,堆積実験を行った.昨年度試作した高電圧重畳が可能なMOSFETによる放電回路を使用することで,高電圧重畳時には小電流で放電を開始させ,いったん放電が始まった後はそれよりも大きな電流で加工される.放電開始を高電圧の低パルスで行うことで,放電遅れ時間を短くし,電界の影響を小さくできる.
電流値,層厚さ,低電圧側のパルス幅,パルス周期等を変化させて,粉末が溶融して結合した状態の堆積が起こりやすい条件を実験的に探索した.昨年度よりさらに電流値を低く抑えて放電の電力を低めにすることにより,さらに薄い層厚さで堆積できる条件が明らかになった.層厚さが薄くなったことで,形状精度が向上することが期待できる.
今後は,溶融固化部分をより密にするともに増加させるために,一度放電を行った後に加工条件変更を行うこと,同一箇所へ複数回の放電を行うこと,低電圧印加時の放電電流の値をより小さくすることなどの検討を行う必要がある.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 放電を利用した金属粉末積層造形法における粉末挙動2017

    • 著者名/発表者名
      古谷克司,山岸宏規
    • 学会等名
      平成29年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] Fundamental Experiments of Additive Manufacturing Method by Selective Solidification Using Electircal Discharge2017

    • 著者名/発表者名
      Katsushi Furutani, Takahiro Tsuchiya, Hiroki Yamagishi
    • 学会等名
      32nd Annual Meeting of American Society for Precision Engineering
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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