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2020 Vol.84 No.4 特集

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特集 金属積層造形

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特集

Additive Manufacturing技術の現在Ⅰ
二流体モデルによる金属 3Dプリンタミクロスケールシミュレーション

 二流体モデルは化工プロセス中に現れる噴霧やキャビテーション,沸騰,蒸発,油と水の混相流等の現象を解析するために古くから用いられてきた手法で,計算格子毎に二相に対応する2つの速度場ベクトルをもつモデルである。計算格子サイズよりも小さな気泡や液滴を扱いながら相変化という非平衡状態の定常状態を現実的な計算時間で求めることができる,大変優れた繰り込みのモデルである。  一方,粉末積層タイプの金属3次元造形は,10~100μm直径の真球に近い形をした合金の粉を100μm程敷き詰め,レーザあるいは電子ビームといった高エネルギー密度熱源の照射により部分的に溶融凝固させる,という手続きをCADデータに基づく制御で繰り返しおこなうことにより,金属を形作る方法である。金合金の種類や粉の粒径分布,積層ピッチに応じて熱源のエネルギーや走査速度を適切にコントロールする必要があり,プロセス条件はレシピと呼ばれて装置製造メーカが高額なノウハウ売りをしている。  レーザ熱源としては,波長1.07μm(赤外),ビーム直径100μm,出力50~400W程度のものが一般的に用いられている。波長1.07μmの光に対する金属の吸収率(10~40%)を...

亘 紀子
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亘 紀子

Two-Fluid Model to Simulate Metal Additive Manufacturing

Noriko WATARI

  • 1984年 東京大学理学部化学科卒業 理学博士(東京大学)

  • 三菱重工業(株)総合研究所 化学研究部 主席研究員

山﨑 紀子
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山﨑 紀子

Noriko YAMAZAKI

  • 1992年 東京農業大学農学部栄養学科卒業

  • 三菱重工業(株)総合研究所化学研究部 主席研究員

小椋 謙
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小椋 謙

Yuzuru OGURA

  • 1989年 名古屋大学理学部物理学科修士課程修了 工学博士(京都大学)

  • 三菱重工業(株)総合研究所 サービス技術部 主席研究員

渡辺 俊哉
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渡辺 俊哉

Toshiya WATANABE

  • 1990年 早稲田大学大学院理工学研究科修士課程修了 工学博士(名古屋大学)

  • 三菱重工業(株)総合研究所 電気・応用物理研究部 主席研究員

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Online ISSN : 2435-2292

Print ISSN : 0375-9253

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