| 研究課題/領域番号 |
20K04227
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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18030:設計工学関連
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
舘野 寿丈 明治大学, 理工学部, 専任教授 (30236559)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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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 / 曲面積層 / 連続繊維 / セルロースナノファイバー / 生分解性 / 双腕ロボットアーム / 造形パス |
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| 研究成果の概要 |
生分解性を有するセルロースナノファイバー（Cellulose Nano-Fiber, CNF）材料を機械部品に実用するための製作方法として、連続繊維と樹脂との複合材料を積層造形する方法に着目し、この製作方法に適する連続繊維配置設計法を確立するともに、製作システムを開発して製作物を評価した。連続繊維配置設計法の研究では、形状モデルをスライスする方法とコンピュテーショナルデザインを用いる方法それぞれでアルゴリズムを考案した。製作システムについては、ロボットアームを用いた多軸装置による曲面積層造形を実現した。さらに、CNF連続繊維とポリ乳酸による複合材料の開発およびこの材料を用いた製作も実現した。
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| 自由記述の分野 |
設計工学、生産システム工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
積層造形（Additive Manufacturing, AM）は従来の加工方法では実現できない形状での設計を可能にすることから革新的な製品やサービスのキーテクノロジーとして大きな期待がされている。その一つに軽量設計など少ない材料による設計を可能にすることがあり、環境負荷を減らす製品設計が期待されている。本研究では、生分解性材料を有し、高強度なCNF材料用いたAMの技術開発を行った。これは従来にない程度に生分解性材料で高強度に自由な形状を実現するAM技術として学術的に意義あり、また環境負荷軽減の設計推進に寄与することから、社会的にも大きな意義がある。
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