− 33 −塑性加工塑性加工AF-2020033-C2奨励研究助成（若手研究者枠）AF-2020035-C2奨励研究助成（若手研究者枠）塑性加工工具鋼，プラズマ窒化，ローラバニシング加工，窒化層j-miya@daido-it.ac.jpアディティブ・マニュファクチャリングアディティブ・マニュファクチャリング，指向性エネルギ堆積法，ワイヤアークAMyamaguchi@se.kanazawa-u.ac.jp大同大学 工学部・機械工学科 准教授金沢大学 設計製造技術研究所 助教宮本 潤示山口 貢表面塑性加工を利用した工具鋼の高速光輝プラズマ窒化法の開発ワイヤアークAM-切削複合化による3次元冷却管を有する大型精密金型の高能率造形従来のプラズマ窒化処理法では，深い窒化層を形成させるためには長い処理時間を要する。したがって，処理速度を向上させるため，複数の処理法を組み合わせるハイブリッド処理に関する報告が近年増加している。しかし，これまで報告されているハイブリッド処理では，表面性状を維持したまま窒化処理速度を向上させることは困難であった。そこで，工具鋼の電子ビーム励起プラズマ窒化処理法の前に試料にローラバニシング加工を施した。本研究では，窒化層の形成における前処理としてのローラバニシング加工の影響を明らかとした。ローラバニシング加工を施した試料では表面粗さが減少し，窒化層の深さは未処理の試料と比べて20〜30µm程度増加する傾向が見られた。さらに，ローラバニシング加工の条件により最表面に形成する化合物層が抑制されることが明らかとなった。これにより表面粗さが低く，窒化層の形成が速い処理技術の基礎を築き上げた。本研究では，金属AMの中で指向性エネルギ堆積法に分類されるワイヤアークAMにインバー合金を適用し，造形時のアークの挙動や金属ワイヤの溶滴移行現象を含む造形プロセスを系統立てて整理するとともに，主なプロセスパラメータである電流，電圧，ワイヤ供給速度，送り速度がライン造形物の形態変化におよぼす影響を調べた．また，冷却管を有するCFRP成形用金型の製作への適用を目的として，加工テーブルのチルト角度がオーバーハング構造の造形精度におよぼす影響を調べた．さらに，中空構造を有する冷却管モデルの角度やサイズが造形精度におよぼす影響を調べるとともに，ワイヤアークAMと切削加工の複合プロセスを提案し，金属AMにおいて難形状である四角形の断面形状を有する冷却管の造形を検討した．
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