| 研究課題/領域番号 |
19H02038
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
笹原 弘之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00205882)
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| 研究分担者 |
阿部 壮志 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (60756469)
中本 圭一 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90379339)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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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 / マグネシウム合金 / モニタリング |
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| 研究実績の概要 |
① Mg合金の溶融・固化プロセスにおける冷却速度のコントロール： ワイヤ＋アーク放電による金属の溶融・固化による積層造形物の金属組織を制御するためには、固化する過程における冷却プロセスを制御する必要がある．昨年度に開発した固体を造形部分に強制的に接触させて冷却する手法について，その接触固体内にさらに冷却水を循環する手法を開発し，冷却能を高めることができた．この手法の採用により，Mg合金の造形壁は接触壁に規定されるため，造形壁の厚さは均一となり，表面粗さも小さくなった．結晶粒は造形物中心から側面にかけて等軸状に成長する傾向が見られた．造形高さ方向を引張方向とする試験片により引張試験を行った結果，個体接触により冷却した場合は，積極的な冷却は行わないが層間時間が長く温度上昇を回避した場合と同等の引張強度・破断伸びを示した．
② 造形条件へのフィードバックに向けた形状，温度のインプロセスモニタリング手法の統合と高精度造形への適用： 指向性エネルギー堆積の原理による造形では ，付加する金属の体積は制御可能であるが，凝固するまでの流動可能な溶融状態の表面形状は，重力，表面張力，粘度，濡れ性，下層部分の形状や温度に依存し単純には定まらない．これまでに開発してきた，二次元レーザセンサによる形状モニタリングと，赤外線サーモグラフィにより造形物の表面温度のモニタリングを統合する．また，切削仕上げを施し，残留応力による変形や削り残しの発生有無について明らかにする．
③ 異種金属の溶融・凝固プロセスにおける保護層の形成： Mgの上にAlを積層する際，Znインサート材を設けることについて検討した．造形は可能であることを見出したが，成分や厚さが均一なAl層の創成は成功できておらず，耐食性への影響は調査できなかった．他方，冶金的な結合によらず構造的結合により，結合強度は向上できることを明らかにした．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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