2020年度公募 seeds-0983 - 【近畿】 オーダーメイド可能な樹脂・金属系複合材料の開発
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VISIONビジョン

VISION

ビジョン

「新規な」材料設計、製造プロセス、評価方法、複合材料を提供します

少量・小ロットからの対応が可能です

「作ってみたい材料はありませんか?」をキーワードに、金属、樹脂、硫化物などの粉体・粉末を複合化した新規材料の設計・開発が可能です。少量・小ロットの作製に特徴があり、
樹脂用の汎用3Dプリンタや生産設備ではあまり見かけないホットプレスなどを利用し、試験片サイズの新規材料を作製します。抗菌、熱電変換、摩擦・摩耗など応用の範囲は幅広く、素材開発・プロセス開発・特性評価といった「ものづくりの上流から下流まで」の開発が可能です。ユーザーには上記プロセスのどの部分からでも参画が可能であり、新規材料開発のオーダーメイドの幅が広い点も本研究の特徴です。

同じような研究・開発テーマと連携し、新規材料開発のスパイラルアップを目指す

本研究テーマでは少量・小ロットながら多彩な新規材料の開発を目指している。新規材料開発プロセス(フロー)のどの部分に強みが出せるかを意識しながら、同じような形態の研究テーマと連携することでさらなるレベルアップを目指す。
例えば、特殊な機能性評価に特化しているようなグループと連携できれば、ユーザーに訴求する魅力的な材料開発の幅を広げることができる。

USE CASE

最終用途例

抗菌材料・熱電変換材料、摺動材料など多彩なアウトプット

USE CASE 01身近な抗菌グッズなど

APPLICATION

APPLICATION

金属含有樹脂で作製したスマートフォンケース

ユーザーが志向するアウトプットに向けた多彩な材料開発が可能です

USE CASE 02摩耗検知可能な潤滑剤など

APPLICATION

APPLICATION

硫化物の熱電特性を利用した摩耗センサ

ユーザーが志向するアウトプットに向けた多彩な材料開発が可能です

STRENGTHS

強み

粉末冶金技術をベースにした材料開発のノウハウが強みです

STRENGTHS 01

金属粉体の3次元造形を樹脂用の汎用3Dプリンタで実現可能

新規な金属粉末造形法の提案であり原料(ペレットやフィラメント)があれば大型かつ高額な装置を利用せずに複雑な造形が可能な点

TECHNOLOGY

テクノロジー

事例紹介

TECHNOLOGY 01

金属複合樹脂による抗菌性評価

・銅は抗菌性を有する
・しかし、金属3Dプリンタでの造形は高価
・そこで、樹脂と金属を複合化させることで樹脂用3Dプリンタの造形を実現
→JIS Z 2901-2012を元にした抗菌性評価の結果、銅を含む樹脂材料で抗菌性を確認
比較材である銅板と同様の抗菌性がある。一方、樹脂のみの材料では抗菌性は得られなかった。

TECHNOLOGY 02

硫化物の熱電特性を利用した摩耗センサ開発

・メンテナンスフリーや長寿命化の要請で部材レベルのセンシングが必要
・しかし、金属部材単体でのセンシングは困難
・そこで、熱電変換能を有する固体潤滑剤にセンシング機能を付与
→半導体の性質も有する硫化物を単体あるいはp型、n型で接続することで起電力が発生
→結果的に、固体潤滑剤である硫化物で起電力発生

PRESENTATION

共同研究仮説

ラボレベルでの新規材料開発および量産対応

共同研究仮説01

ユーザーが興味を有する新規材料のスタートアップ開発

本研究テーマで取扱う材料・プロセス・評価を元に新規材料開発

本研究テーマで扱う、材料(金属・樹脂・硫化物)、プロセス(3Dプリンタ、ホットプレスなど)、評価方法(摺動性能、熱電変換性能、抗菌性)をベースに、まずは少量・小ロットでの試作評価を実施します。
一方、成果が見え始めた場合の量産対応については、ユーザー様の設備を元にコンサルティングが可能です。

RESEARCHER

研究者

佐藤知広 関西大学システム理工学部機械工学科
経歴

2007年3月 関西大学大学院博士課程後期課程修了
2007年4月-2015年3月 ㈱栗本鐵工所勤務
2015年4月-2017年3月 関西大学システム理工学部 助教
2017年4月 関西大学システム理工学部 准教授
博士(工学)
技術士(金属部門、総合技術監理部門)

関西大学学術情報システムへのリンク
https://gakujo.kansai-u.ac.jp/profile/ja/d6f3d7ff2fb783Zeef1c5f1FY8e12.html

研究者からのメッセージ

「作ってみたい材料はありませんか?」 ともに新しい材料をつくりましょう

本研究テーマでは少量・小ロットながら多彩な新規材料の開発を目指しています。材料成分設計、プロセス開発、用途、評価手法など、どの部分でもユーザーと連携できますので、お気軽にお声掛けください。