− 42 −レーザプロセッシングレーザプロセッシングキーワードキーワード連絡先メールアドレス連絡先メールアドレスキーワードキーワード連絡先メールアドレス連絡先メールアドレス［応用分野］［応用分野］創価大学 理工学部 共生創造理工学科 教授［応用分野］［応用分野］名古屋工業大学 大学院工学研究科・物理工学専攻 教授AF-2016205一般研究開発助成AF-2016206一般研究開発助成レーザー加工，生体センサTAS，フェムト秒レーザー，光ファイバーセンサkubodera@soka.ac.jpレーザ積層造形，レーザ溶接，鋳造レーザ積層造形法，ヘテロ凝固核，Ti-6Al-4Vyoshimi_albany@yahoo.co.jp窪寺 昌一渡辺 義見光ファイバーμTASの実現レーザ3Dプリンタ用革新的金属粉末の開発本研究では，通常チップ上に作製する生化学分析デバイスであるmicro-TAS (micro Total Analysis Systems)をレーザー微細加工技術を用いて光ファイバー内に実現することを目的としている．光ファイバー内にmicro-TASを作製することで光ファイバーの物理的特性を生かしつつ，光を用いた分光計測が可能となる点が特徴である．最終的には独自のアイデアを反映させた”Lab-inside-Fiber”の実現を目標としている．本研究期間では，フェムト秒レーザーを用いて光ファイバー内に微細穿孔加工を行い，内部に金ナノ粒子ならびに生体分子を導入することで金ナノ粒子の凝集を誘起し，これにより微小体積での生体分子をセンシングすることに成功したので報告する．レーザ積層造形法では，積層方向に対して平行に配向した集合組織を有するエピタキシャル成長が発生するという副次的効果がある．この欠点は，金属粉末中にヘテロ凝固核粒子を添加することで克服し得る．ヘテロ凝固核粒子による不均一凝固の際，等軸晶を有する微細な組織が形成するからである．本研究では，TiCヘテロ凝固核粒子を添加したTi-6Al-4V合金粉末を用い，選択的にレーザを照射し溶融させて造形し，その時の造形性と材料組織を調査した．TiCヘテロ凝固核粒子を添加することでTiC粒子を中心とした凝固が発生し，Ti-6Al-4V造形体におけるβ相の結晶粒微細化が認められる．また，TiCヘテロ凝固核粒子の添加によってTi-6Al-4V造形体の密度が真密度に近くなることも見出された．ヘテロ凝固核粒子の添加は，レーザ積層造形法において，より高い造形性，より微細な組織およびより高い機械的性質を達成する技術の1つであると結論づけられる．
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