— 革新的複雑造形 —

イノベーションソサエティを活用した
中部発革新的機器製造技術の研究開発

Development of Manufacturing Technology for Innovative Apparatus and Innovation Society from Central Japan マルチスケール/マルチ材料造形技術の確立で、加工・組み立て工程の短縮化を図る
委託先
日本機械学会、名古屋大学、福井大学

背景

3Dプリンタに代表される積層造形や付加加工には大きな可能性が予測されるとともに、わが国の得意とする加工・組立工程を短縮したものづくり工程の普及も予想されることから脅威と捉えることもできます。
そこで本テーマでは、加工・組立工程の短縮に欠かせない、マルチスケール、マルチ材料の造形技術の確立に取り組んでいます(図1)。従来のものづくり技術では、マルチスケール化、マルチ材料化は不十分であり、「マルチ化」には幅広い分野、業種の多様なプレイヤーの参集が不可欠です。

(図1)
(図1)

目標

マルチスケール、マルチ材料での複合化のためのブレークスルー技術の実現が本テーマの開発目標です。

  1. 開発内容

    金属-ポリマー、異種ポリマー、金属の各種マルチ材料・マルチスケール造形技術の開発(造形範囲100mm立方、造形精度 20μm、弾性率範囲 100k~1GPa)

  2. 最終目標

    高機能医療用機器の製造技術の実現(図2)。精密心臓モデルパーツ(温度測定機能:60~80℃,温度精度:1℃,迷走電流再現機能等)、即時オーダメイド体内固定用Tiプレート(板厚1mm,造形範囲100mm立方,精度0.1mm)

(図2)精密心臓モデルパーツ
(図2)精密心臓モデルパーツ
アウトカム目標
「リアルメカトロニクス」の実現

実施内容

  1. 金属-ポリマーリアルマルチ材料積層造形技術の開発(図3)

    フェムト秒レーザ還元直接描画法による大気中、高速、微細、マルチ材料描画の実現

  2. 異種ポリマー材料のマルチスケールマルチ材料積層造形技術の開発

    ディップコーティング方式及びインクジェット方式により、物理特性を調整された機能性ポリマー材料を、3次元的に造形するシステムを実現

  3. 金型フリーハイブリッド板材成形技術の開発

    摩擦撹拌インクリメンタルフォーミングとデジタル画像相関法による成形形状の測定

(図3)レーザ還元直接造形法による金属-ポリマー積層造形と試作した温度センサ
(図3)レーザ還元直接造形法による金属-ポリマー積層造形と試作した温度センサ

革新的複雑造形

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