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

提高熔融沉积成型物体机械强度的研究

• 批准号: 20K04209
• 负责人: 是澤 宏之
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04209/
• 关键词: ３Dプリンティング; 熱溶解積層法; 射出成形; 造形物; 機械強度

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．

The purpose of this research is to establish the mechanical strength of the single body and the mechanical strength of the upper part of the structure by FDM (Fused Deposition Modeling). The mechanical strength of the resin unit is increased. When the resin is formed, the high breaking speed is applied to the direction of the melt resin flow. The injection molding method is used. When this year, the injection molding process is formed, the mechanical strength of the injection molding process is obtained, and the method of injection molding is discussed. Alignment analysis of resin flow analysis.これまで，フィラメントから纟状试験片(Square section about 0.1mm A high percentage of the population was identified. In the future, when FDM is developed, it is necessary to apply heat to the shape. In the next year, it is necessary to apply heat to the shape. In addition, it is necessary to apply heat to the mechanical strength. In addition, the actual shape of the object shape, tension test, the implementation of this, the shape of the mechanical strength of the upward direction.

项目成果

熱溶解積層法用フィラメントの強度向上のための基礎研究

提高熔融沉积成型细丝强度的基础研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 若井 尚希;高杉 敬吾;浅川 直紀;末永柊輝，澤田燎佑，中村麟太郎，川下智幸，坂口彰浩，松尾修二;日高明,是澤宏之,楢原弘之
• 通讯作者: 日高明,是澤宏之,楢原弘之

熱溶解積層法用フィラメントの強度に関する研究

熔融沉积建模用细丝强度研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Naoki Wakai;Keigo Takasugi;Naoki Asakawa;山田宏，中山夢仁，森田康之，自見至郎;谷口幸典，林真由;日高明，是澤宏之，楢原弘之
• 通讯作者: 日高明，是澤宏之，楢原弘之

熱溶解積層法用フィラメントに関する研究

熔融沉积建模用细丝的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Naoki Wakai;Keigo Takasugi;Naoki Asakawa;坂口彰浩，川下智幸，松尾修二;上野貴也，伊東聡，加藤大智，松本公久，神谷和秀;谷口幸典，林真由;日高明,是澤宏之,楢原弘之
• 通讯作者: 日高明,是澤宏之,楢原弘之

熱溶解積層法に用いるフィラメントの強度向上に関する研究

提高熔融沉积成型用细丝强度的研究

• 发表时间: 2021
• 作者: M Hayashi;K Kodama;and Y Taniguchi;村田泰彦， 奥山 卓;江村晃規，加藤友規，邵娟，浦田芽依，南政孝，森中直也，大野学;伊東聡，亀岡大貴，有賀正和，神谷和秀，松本公久;植木優輔，松本竜宙，樋口開斗，川下智幸，坂口彰浩，松尾修二;日高明,是澤宏之,楢原弘之
• 通讯作者: 日高明,是澤宏之,楢原弘之

熱溶解積層法用フィラメントの強度向上に関わる基礎研究

提高熔融沉积成型细丝强度的基础研究

• 发表时间: 2023
• 作者: Yasumasa KURODA;Katsuhiko SEKIYA;Kazuhide SHIMATANI;Ryutaro TANAKA and Keiji YAMADA;日高明，是澤宏之，楢原弘之
• 通讯作者: 日高明，是澤宏之，楢原弘之