Additive Processes and Systems Group積層加工システム研究グループ

次世代のフレキシブルなスマート製造の実現に向けた、
金属積層造形の研究開発

About研究グループについて

次世代のフレキシブルなスマート製造の実現に向けて、金属積層造形(Additive Manufacturing/付加製造/金属3Dプリンター)の研究開発を中心に進めています。また生産側と生産物の多様性に対応した次世代工場のコンセプトの検討や、製造した製品・パーツを可能な限り使用し続ける循環生産の要素である製品リマニュファクチャリング(Remanufacturing)の研究を進めています。要素技術開発として、下に示す金属積層造形の各種基本技術の開発に加えて、電解レーザー複合加工(DEEL)や3軸回転駆動を実現する球面モータの開発に取り組んでいます。

Subjects研究課題

  • 1.金属積層造形の研究開発

    金属積層造形の研究開発を、装置開発から、造形方法開発、加工現象解明、評価技術開発、用途開発、粉末材料開発までを一体で進めています。 デポジション方式(DED)、パウダーベッド方式(PBF)の造形装置を独自に開発し、それらを用いた研究開発として、特に異種材造形、組織制御、微細化等の研究に取り組んでいます。またワイヤーDEDやプラズマDEDなど新たな造形方式の基礎研究を行っています。評価技術としては、レーザー超音波によるインプロセス・モニタリングと内部欠陥検出の開発を進めています。また金属積層造形の粉末材料開発やプラズマ粉体処理の研究を進めています。こうした金属積層造形に関わる cutting edge な技術開発を集積し、取り組んでいます。

  • 2.変種変量生産に対応する次世代工場コンセプトの提案と検討

    国内工場の生産機能、能力を大規模に把握することで、国民の労働意欲、能力、活動場所などのばらつきを平準化し、国内に存在する労働関連の多様性や問題を軽減する、次世代工場コンセプトの提案と検討を進めています。 製造技術、搬送技術、自動化技術などの現状分析に基づいて、コンセプトに必要な機能を得られる新技術提案、既存技術の進化・整理・融合、及び人と自動機の協働方針などを検討しています。さらに、変種変量生産の自動化へ向け、新しい部品搬送方法の開発など、工作機械間などハードウエアでつなげる技術開発や、IoT、AIなどを活用し工作機械間をソフトウエアでつなげる技術開発を進めています。

  • 3.製品リマニュファクチャリングの研究

    リマニュファクチャリング(リマン)は、使用済みの製品を解体、検査、洗浄、修復、再組立、最終検査をして新品同様の機能状態にするプロセスで、その推進は資源循環の推進に寄与し、持続可能な消費と生産の実現の要件でもあります。リマンに関わるオペレーションズ・リサーチ(生産工程の効率化)、リマン製品に対する需要側選好分析、付加製造技術の適用の検討、環境性評価、資源効率性評価、製品ライフサイクル設計等の研究を進めています。

Themes個別研究課題

  • レーザを熱源とするワイヤ供給型積層造形技術の研究 積層材料の供給を金属ワイヤのような固体で供給して積層させることで、積層速度を向上させ、ワイヤ供給手法を工夫することで高速大体積積層が容易にできるための積層技術の開発を試みました。 詳しくはこちら
  • プラズマ応用による積層加工用原料粉体の付加価値向上を目指した研究 積層造形材料である金属粉体の材料多様化および低コスト化を目的としたプラズマ応用技術の研究開発をすすめています。 詳しくはこちら