金属基とセラミックス基複合材料の両方を実現する精密混合粉末を用いたＰＢＦ法の開発

开发使用精密混合粉末的PBF方法来实现金属基和陶瓷基复合材料

• 批准号: 21K14063
• 负责人: 鈴木 逸人
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Hokkaido Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14063/
• 关键词: Additive manufacturing; レーザー粉末床溶融結合法; 金属セラミックス複合材料; 精密混合粉末; 高速気流中衝撃法; 付加製造; レーザー粉末床溶融法; 精密混合; Additive manufacturing; レーザー粉末床溶融結合法; 金属セラミックス複合材料; 精密混合粉末; 高速気流中衝撃法; 付加製造; レーザー粉末床溶融法; 精密混合

本研究は、アディティブマニュファクチャリング（AM）のひとつであるレーザー粉末床溶融結合法（L-PBF）による金属セラミックス複合材料造形において、粉体工学の観点から設計した精密混合粉末を用いることでL-PBFにより同じ材料の組み合わせでセラミックス量を大幅に変量した複合材料の高密度体造形が可能となるのか明らかにすることを目的とする。本年度は、高速気流中衝撃法による複合化粉末作製の限界条件および最適条件を探索するため、母粒子SUS316L粉末に対する子粒子Al2O3粉末の混合割合、処理時間、回転速度を変量し、複合化粉末の評価を行った。検討の結果、子粒子割合が増加するほど残存子粒子が無くなる最適な複合化粉末を得るには、処理時間を長くする必要があることがわかった。また、回転速度は、複合化の品質に影響が少なく、処理粉末の回収量への影響が大きいことが分かった。

这项研究旨在阐明L-PBF是否可以使用激光粉末床融化键合（L-PBF）（一种添加剂制造（AM））使用相同的材​​料组合生产具有较大可变陶瓷量的高密度复合材料。通过使用从粉末工程的角度设计的精确混合粉末，L-PBF可用于使用相同的材​​料组合来创建具有较大可变陶瓷量的高密度复合材料。在今年，为了寻找通过高速气流影响方法生产复合粉末的极限和最佳条件，使用可变混合率，治疗时间和儿童AL2O3粉末相对于父粒子颗粒SUS 316L粉末的可变混合比，处理时间和旋转速度来评估组合粉末。由于研究的结果，发现为了获得最佳的复合粉末，随着儿童颗粒数量的增加，其余颗粒数量减少，有必要增加处理时间。还发现旋转速度对复合材料的质量几乎没有影响，并且对回收的加工粉末量产生了很大影响。