Head Office for Open Innovation Strategy, Tohoku University


Materials ScienceInnovative PREP Equipment Technology Project

東北大学 金属材料研究所  千葉 晶彦 教授

LeaderDeformation Processing, Institute for Materials Research, Tohoku University, Chiba Akihiko, Professor

Project Objective

There is an emerging need to be ready for digital manufacturing (CPCAM/metal 3D printing), which combines the cyber and physical worlds. R&D will be conducted on optimal and innovative metal powder manufacturing technologies, as well as key peripheral technologies.


Research Work

  • Research is focused on three areas: 1) biocompatible Co-Cr alloys, 2) Cobalt-based and nickel-based heat-resistant alloys, and 3) Ti alloys. Research is founded in the fields of metallography, strength and fracture of materials, plastic working, and powder metallurgy, with specific emphasis on a direct pathway to manufacturing. In particular, we are driving research on Electron Beam Additive Manufacturing (EBAM), computer simulation, and intelligent forging methods, as we develop and propose new processes and innovative materials that are possible only through EBAM technology.
  • 成型技術(3Dプリンタ等)の開発、改良、及び原料となる金属粉末の最適化研究などを組み合わせた全学コンプレックスによる包括的な研究を進めている。
  • 電子ビーム積層造形法(EBAM)とは金属用3Dプリンターを用い、金属粉末に電子ビームを照射し、溶融、成型する方法である。従来法に比べ、高純度で緻密な微細構造が得られるため強度が高い等の特長が有る。
  • Plasma Rotating Electrode Process: PREP法では、粉末原料となる電極(回転電極)を高速度で回転させ、その先端にプラズマアークを照射して電極先端表面を溶融させ、回転力から生じる遠心力を利用して放射状に液滴を飛ばす。この際、液滴は表面張力によって真球形状になり、飛行中に他の液滴と衝突することなく凝固することでサテライトフリーの真球形状の粉末となる。PREP法の製粉プロセスは、真球(円形度1)でかつガス巻き込みのない金属粉末を製造する製粉技術として理想的と言える。





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