金属３Ｄ積層造形による低熱膨張多孔質体を応力緩和層とした高品位異材接合

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K06097
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 池庄司 敏孝 近畿大学, 次世代基盤技術研究所, 特任准教授 (40302939)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 付加製造 / パウダーベッド / ニッケル基合金 / 異材接合 / 熱膨張係数

研究成果の概要

Ni基合金とC/C材の高品位異材接合を応力緩和層としてレーザ式粉体床溶融法（PBF-LB）により造形した多孔質体を挿入してNi基ろう材を用いて異材ろう付継手を得た。その研究過程でPBF-LBで可能な造形精度の確認のために溶融凝固現象を加味したPBF-LB過程を模擬する数値計算法を開発し，最小厚さをスポット径の2倍程度と見積もった。Ni基ろう材のCTE値を100－1100℃の範囲で測定しろう付継手強度予測の基礎データを得た。また，PBF-LB過程中の粉体床温度変化すが造形条件の修正を必要とするほど大きいことを明らかにした。

自由記述の分野

接合工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

C/C複合材やセラミクスなどの高温部材に従来接合困難とされてきた耐熱超合金を接合する新しい方法を開発した。レーザ式粉体溶融法（PBF-LB）といった三次元付加製造を生産工学における新しい可能性を示すことができた。また，PBF-LBを模擬する溶融凝固現象を考慮した数値計算方法の開発やNi基合材のCTE値測定などの成果が副次的に得られた。