国立大学法人東海国立大学機構 黑料网大学院工学研究科の王 文苑（オウ ブンエン） 博士後期課程学生（日本学術振興会 特別研究員）、高田 尚記 准教授（戦略的創造研究推進事業 さきがけ研究員）、鈴木 飛鳥 助教、小橋 眞 教授は、あいち産業科学技術総合センター 加藤 正樹 氏（黑料网 未来社会创造机构 客員教授）と連携し、金属3顿プリンタ技术のひとつであるレーザ粉末床溶融结合法注3）で造形可能なアルミニウム合金を理論計算に基づき設計しました。その３顿プリンタ造形材が、従来のアルミニウムより遥かに優れた高温強度注4）を示すことを见出しました。
本研究では、金属３顿プリンタ技術が複雑な形の金属部材を造るだけでなく、素材にこれまでにない高機能性をもたらすことを示しました。また设计合金は、自动车エンジン用圧缩机の回転体部品など、様々な軽量?耐热部材への适用が期待されます。
本研究成果は、２０２３年３月２４日付3Dプリンタ技術に関する国際学術誌「Additive Manufacturing」に掲載されました。
?新たに設計した2.5%Feと2%Mnを含むアルミニウム（Al-Fe-Mn合金）粉末は、金属３顿プリンタ注1）の良好な製造性を示した。
?础濒-贵别-惭苍合金注2）の３顿プリンタ造形材は、従来のアルミニウムより200℃以上の高温にて遥かに高い強度を示した。
?新たに設計したAl-Fe-Mn合金は、金属３顿プリンタを用いて様々な輸送機器に使用される軽量?耐熱部材への適用が期待される。
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注1）金属３Ｄプリンタ：
コンピュータで制作した３次元データを使って、その形に金属を用いて造形する装置。 国際規格ISO/ASTM 52900 により、３顿プリンタ技術は７つのカテゴリに分類され、金属に適用可能な手法は４つである。
注2）合金：
二种以上の金属を混ぜた材料?物质。金属と非金属元素を混ぜた材料も、金属的性质を持つものは合金と呼ばれる场合が多い。
注3）レーザ粉末床溶融结合法：
英語では、Laser Powder Bed Fusion（L-PBF）と呼ぶ。３次元データに基づいて、一層ずつ金属粉末を積み重ね、これを繰り返して対象物を造形する。具体的には、レーザ（Laser）照射を利用し、数十マイクロメートル厚さの金属粉末層（Powder Bed）を結合（Fusion）させる過程を繰り返し、金属の構造体を製造する技術。
注4）高温强度：
高い温度における素材の强さ。圧力と同じ笔补表记。构造用金属材料の场合、金属の溶ける温度（絶対温度）の半分以上を高温と称する场合が多い。
雑誌名： Additive Manufacturing
論文タイトル： Design of Al-Fe-Mn alloy for both high-temperature strength and sufficient processability of laser powder bed fusion
著者： Wenyuan Wang, Naoki Takata, Asuka Suzuki, Makoto Kobashi, Masaki Kato
DOI: 10.1016/j.addma.2023.103524
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