• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2006 年度 実績報告書

金属粉末シートを用いたレーザ積層法による3次元ポーラスネットワーク構造の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18560068
研究種目

基盤研究(C)

研究機関茨城大学

研究代表者

前川 克廣  茨城大学, 工学部, 教授 (20126329)

研究分担者 阿部 修実  茨城大学, 工学部, 教授 (40231948)
キーワード機械材料・材料加工 / 材料加工・処理 / レーザ積層法 / ポーラス材料 / 生体材料 / 物性実験 / 解析・評価
研究概要

昨年度は、チタン粉末シートを用いたレーザ積層法による3次元ポーラスネットワーク構造の作製技術の確立を目指し、以下の項目を検討したので、その結果を示す。
1)高精度な構造設計を可能とする4面体要素を利用した3次元ポーラスネットワーク構造設計方法の導入
設計概念に対応したソフトウェアが購入できなかったため検討には至っていない。
2)厚さ方向の高分解能化を目指したチタン粉末の細粒化およびシートの薄膜化
レーザ焼結において、より球状で微細かつ均一な粒径のチタン粉末が最適であることを確認し、微粒化方法としてガスアトマイズ法が最適と判断した。同方法による平均粒径φ20μmのチタン粉末から作製したシート膜厚は約150μm、焼結後の各シートの厚さ、すなわち分解能は100μm以下であった。
3)高集光性レンズの導入による高分解能レーザシートカッティング装置の構築
高性能レンズの導入のほか、レーザのビームプロファイルなどのレーザパラメータにも着目し、最適化を行った結果、膜厚200μmのチタンシートのレーザカット実験において、ビームスポット径とぼぼ同等の約200μm幅でのレーザカッティングを確認した。
4)放電プラズマ焼結実験時の空間保持材とその充填方法、および焼結条件の最適化による高精度造形方法の確立
空間保持材として、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、塩化ナトリウムを選択し、また、充填時の加圧や低真空・還元雰囲気での焼結条件を導入した結果、保持材の熱膨張率と破壊による体積収縮率が最適な塩化ナトリウムにおいて、良好な焼結結果が得られた。
5)異なる溶剤の使用や異種材料シートの積層により作製した構造物の内部ポーラスネットワークの評価
チタン粉末シート、およびレーザカッティングチタンシートの積層焼結実験を行った結果、人工骨への応用に適した300μmの微細空孔を有する3次元ポーラス構造体の作製に成功した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 粉末シート積層法によるチタン製多孔質人口歯根の作製2006

    • 著者名/発表者名
      前川克廣, 羽生謙市, 村上 敬, 梅田一徳
    • 雑誌名

      2006年度日本機械学会年次大会学術講演会講演論文集 No.06-1

      ページ: 235-236

  • [雑誌論文] 粉末シート積層法によるチタン製骨再生多孔体の作製2006

    • 著者名/発表者名
      福田晴一, 前川克廣
    • 雑誌名

      2006年度日本機械学会年次大会学術講演会講演論文集 No.06-1

      ページ: 249-250

  • [雑誌論文] 粉末シート積層法によるチタン製骨再生多孔質体の特性評価2006

    • 著者名/発表者名
      園部圭一, 前川克廣
    • 雑誌名

      2006年度日本機械学会年次大会学術講演会講演論文集 No.06-1

      ページ: 251-252

  • [図書] 機械工学便覧 デザイン編 β3 「加工学・加工機器」2006

    • 著者名/発表者名
      日本機械学会編(分担執筆)
    • 総ページ数
      250
    • 出版者
      丸善

URL: 

公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi