− 41 −レーザプロセッシングレーザプロセッシングAF-2015201重点研究開発助成A フリーテーマAF-2015203重点研究開発助成B 課題テーマ生体模倣構造，半導体微細加工，マイクロ・ナノ加工三次元加工，波面，複素振幅，フォトマスク，多重焦点hirai@pe.osakafu-u.ac.jp金型製造アディティブマニュファクチャリング，付加製造法，金型nara@mse.kyutech.ac.jp大阪府立大学 工学研究科 電子・数物系専攻教授九州工業大学 大学院情報工学研究院・機械情報工学研究系教授平井 義彦楢原 弘之複素変調透過板による三次元ビーム加工3次元金属積層造形におけるレーザ焼結プロセスの可視化と高機能金型製造への応用三次元のマイクロ・ナノ構造を材料に表面に加工することにより，多様な機能性表面の実現が期待されている．このためには，ビームを三次元的に結像させることが一つの有力な方法となる．ここでは，可干渉性ビームの複素振幅を変調する光透過板（複素変調透過板）により，任意の焦点面に所望のパターンを結像する技術を開発し，これを用いて，異なる焦点面に複数のパターンを一括して結像させる三次元結像方法を提案した．これを検証するために．紫外線ビームがピラミッド状に結像する複素変調透過板を設計・作製し，これを通して感光性樹脂に紫外線照射し，感光性樹脂を現像することにより，ピラミッド状の三次元構造物が作製できていることを実験的に検証した．これにより，レーザービームによる三次元アブレーション加工の原理的な検証ができた．３次元金属積層造形法は、従来の加工方法では成し得なかった３次元冷却管や通気性金型を実現し、金型をさらに高機能化するものとして、生産プロセスへの大きな貢献を今後果たしていくと考えられる。しかしながら、内部応力が生じることなどの制約が原因で、試行錯誤的に製造条件を変えて装置はブラックボックスのような状態で利用されている。金型への実用度をさらに高めていくためには、３次元金属積層造形のレーザ焼結プロセスに対するメカニズムの理解と、高精度化のための対策を明らかにしていく事が急務となっている。そこで本研究では、３次元金属積層造形のレーザ焼結プロセスを可視化する。そして、悪影響を与えている焼結プロセスの原因や内部応力発生とレーザ照射パターンや照射条件との相互関係を調べる。そしてより高性能な金型部品を実現できる安定的かつ効果的な金型製造を実現するための、造形パラメータの検討を進める。
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