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論文

Preheat effect on titanium plate fabricated by sputter-free selective laser melting in vacuum

佐藤 雄二*; 塚本 雅裕*; 菖蒲 敬久; 山下 順広*; 山縣 秀人*; 西 貴哉*; 東野 律子*; 大久保 友政*; 中野 人志*; 阿部 信行*

Applied Physics A, 124(4), p.288_1 - 288_6, 2018/04

 被引用回数:10 パーセンタイル:59.67(Materials Science, Multidisciplinary)

レーザーコーティングによる高品質な金属膜生成をめざし、本研究ではシンクロトロン放射光実験により、レーザー照射により溶融したチタンの動態を調べた。濡れ性の指標として、レーザ照射中を30keVのシンクロトロンX線により、Ti64ベースプレートとTi球との接触角を測定した。その結果、ベースプレートの温度が上昇すると接触角は低下し、ベースプレートの温度が500$$^{circ}$$Cのときに接触角度は28度まで減少することを確認した。そして予熱をした状態でレーザーコーティングを行うとスパッタリングが少なく、表面粗さも少ない高品質な金属膜の生成に成功したが、この要因として濡れ性の改善が大きく関与していることを明らかにした。

口頭

高輝度X線を用いたレーザー照射時の粉末粒子の溶融挙動観察とスパッタレスSLM法の開発

佐藤 雄二; 塚本 雅裕*; 菖蒲 敬久; 村松 壽晴

no journal, , 

レーザー金属積層造形法(Selective Laser Melting: SLM)法は、層毎に金属粉末をレーザーで溶融・凝固を繰り返し、立体形状を形成する手法で、任意の形状や構造を造形することができる。一般に、レーザーを金属粉末に照射するとスパッタが発生する。スパッタは、造形効率を低くするだけでなく、造形内部に空孔を形成してしまい、相対密度を低くしてしまう。そこで我々は、高輝度X線を用いてレーザー照射時の金属粉末単体の溶融挙動を観察して、スパッタ発生因子を特定し、スパッタレスSLM法を開発した。

口頭

計算科学シミュレーションコードSPLICEを用いたレーザーコーティングの設計空間の導出

佐藤 雄二; 塚本 雅裕*; 村松 壽晴

no journal, , 

レーザーコーティングは、新たな機能を付与するために、基板とは異なる金属粉末をレーザーによって溶融、堆積させる手法である。しかし、高品質な皮膜を形成するには、金属粉末の供給量やレーザーの出力設定など、基板と金属粉末材料の組合せに応じて適切化する必要があり、大変時間を要してしまう。そこで、我々は、計算科学シミュレーションコードSPLICEをレーザーコーティング用に拡張し、供給粉末量や皮膜厚さなどの要求仕様を満足する設計空間を導出した。さらに、計算結果に対応する条件にてレーザーコーティングを行い、設計空間の評価を行った。

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