熱溶解積層法により得られる造形物の機械強度向上に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究課題の目的は，付加製造法の一つである熱溶解積層法（Fused Deposition Modeling ：FDM）により得られる造形物について，射出成形金型を用いてフィラメントを形成し，その単体の機械強度の向上に基づいた造形物の包括的な機械強度の確立にある．フィラメント単体の機械強度を向上させるためには，これを形成する際，高せん断速度の付与による溶融樹脂を流れ方向に配向させる方法が考えられる．これを実現するために，射出成形法を用いる．当該年度は，射出成形により形成されたフィラメントの機械的強度を得るための手法について検討した．配向を実現する高せん断領域は，フィラメントの表面に近い領域に分布すると予想され，樹脂流動解析の分析からも明らかになっている．これまで，フィラメントから糸状試験片（正方断面約0.1mmかつ長さ約100mm）の切出方法および機械的強度を評価するための引張試験方法を試行錯誤し，多くの時間を費やしたが実現に至らなかったことから，当該年度では新たな手法を検討した，その結果，フィラメントの表面に近い領域の機械強度であるヤング率を得ることができた同時に，ヤング率が高い傾向になることを確認した．今後の展開として，FDMでは，所望する形状を造形する際，フィラメントに熱を付与する必要性があることから，次年度以降は，実際の造形を想定し，加熱と除熱によって発生するであろう機械強度の変化の調査を実施する．加えて，実際に造形物を造形し，引張試験を実施することで，造形物の機械強度の向上の実現を目指す．