従来の力学機能を超えるカスタム機能制御に道

<plone.namedfile.file.NamedBlobImage object at 0x7fedcae4cb30 oid 0x6cdd67 in <Connection at 7fee2c093eb0>>

2025-06-24

engineering

{'items': [{'description': {'blocks': [{'key': '6f6jf', 'text': '金属粉末をレーザや電子ビームで溶かして積層し、複雑な形状の部品を造形する技術。形状設計自由度が高く、従来の加工では難しい形状や軽量構造の実現が可能で、航空宇宙・医療・自動車分野などで活用が進んでいる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'be4k5', 'term': '金属3Dプリンティング'}, {'description': {'blocks': [{'key': '9n5cp', 'text': '同一の結晶構造が方位を変えて層状に配置された微細組織。結晶構造が造形方向へ<011>が配向したたものを主層、造形方向へ<001>が配向したものを副層と呼び、両者が約100μmの間隔でならぶ。Ni基合金やオーステナイト系ステンレスSUS316Lにて見出されている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'd3ckb', 'term': '結晶学的ラメラ構造'}, {'description': {'blocks': [{'key': '8nkbd', 'text': '超急冷凝固により形成される、元素の偏析と転位の集積をともなう 「凝」 固組織。金属3Dプリンティング特有の特異的微細構造で、一般的にセル内部は数百nm、界面部は数十nmと非常に微細である。本研究により力学特性に大きく影響を与えることが明らかとなった。Ni基合金をはじめ様々な合金系での形成が確認されている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'fp6at', 'term': 'セル組織'}, {'description': {'blocks': [{'key': '754ni', 'text': 'LPBF法、金属粉末を薄く敷き詰めた層にレーザを照射し、選択的に溶融・凝固させて造形する、金属3Dプリンティング技術の代表的な一種。高精度で複雑な形状が作製可能なことに加え、107 K/sという従来法では得られない超急冷凝固によってバルク体を作製することが可能な手法であり、この超急冷を生かした人為的材質制御に近年注目が集まっている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': '48qor', 'term': 'レーザ粉末床溶融結合法'}, {'description': {'blocks': [{'key': '5d5s6', 'text': '3Dプリンティングにおける、熱源の走査方向の、層ごとの組合せであり、多くの種類が開発されている。一般的には、造形体の残留応力による変形の抑制を目的として選択されるが、当研究グループでは、結晶配向を制御するパラメータとして活用している。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': '2va1q', 'term': 'スキャンストラテジー'}, {'description': {'blocks': [{'key': 'd0qtv', 'text': '3Dプリンティングにおいて、熱源走査時に形成される微小な溶融部。造形体はこの溶融池を積み重ねることで形成されることから、3Dプリンティングにおける組織制御の単位要素と言える。溶融池内部での熱流分布や温度履歴が、金属組織の形成を支配する。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': '68v3i', 'term': '溶融池'}, {'description': {'blocks': [{'key': 'deg1b', 'text': '一般的な金属は様々な方向へ向いた結晶が集まった多結晶体を呈し、結晶粒界が存在する。これに対して、すべての場所で結晶が同じ方位を向いているものを単結晶と呼ぶ。粒界が存在しないため、結晶構造（原子配列）の性質をそのまま反映し、物理、化学特性に異方性を生む。当研究グループでは、3Dプリンティングを用いて、結晶構造に基づく対称性を考慮したスキャンストラテジーにより、単結晶形成を種々の結晶構造を示す合金系で実現している。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': '815d9', 'term': '単結晶'}]}

['eng']

['菊川泰地', '石本卓也', '中野貴由']

モノづくりにおけるDX化が進められていく中で、3Dプリンティング技術のデータに基づいた人為的製造方法は注目を集めています。原料から最終形状までの大部分を占める製造プロセスであることから、アプローチ可能な研究領域は広く、その中でも本研究成果である超急冷凝固組織と機能性の関係解明は最終構造物の設計指針のみならずプロセス初期の合金開発にまで波及する起点の研究成果といえます。本成果が他の様々な研究と結びつくことで、モノづくりにおける常識が一変するような3Dプリンティング技術の基盤が構築され、社会の様々なモノづくりに金属3Dプリンティングが活用される未来を思い描いています。

https://researchmap.jp/read0013987/avatar.jpg

中野　貴由

教授

工学研究科

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/9136b32e9deb72a2.html