外部併任先
- 芝浦工業大学 客員教授
研究内容
- Keywords
三次元積層造形、ウォームスプレー, 耐熱コーティング, テラヘルツ波, 非破壊評価, X線CT
◯ 選択的レーザ溶融法による材料開発
選択的レーザ溶融法プロセス(いわゆる金属用3Dプリンター)を対象に、レーザ出力やスキャン速度、ピッチ幅などのプロセス条件と、得られる材料組織、およびその力学特性の相関について研究を行っている。主に、チタン合金、ニッケル合金などを対象としており、レーザによる急熱急冷過程と積層過程での繰り返し加熱による組織形成への影響や、凝固割れといった造形時のき裂発生挙動の解明、およびその予測技術の開発を進めている。
◯ ウォームスプレー法によるコーティング技術の研究
ウォームスプレー(WS)法は、原料粉末をある程度加熱し活性化させつつも、溶融させることなく吹きつけ成膜する新しい手法である。これまでに、チタンやWC-Co皮膜においてプロセス時の劣化反応を著しく抑制し、緻密な組織を得ることに成功している。基材への耐摩耗性や耐食性付与に有効であるとともに、劣化損耗部位の補修技術としても期待できる。また、固相粒子が基材へ接合するメカニズムとその接合条件を解明することも目的としている。
◯ テラヘルツ波による界面欠陥イメージング
近年、大きな注目を集めるテラヘルツ(THz)波は、セラミックスをある程度透過可能である。また、X線と比べ人体への影響が少ない。このため、材料の新しい非破壊評価法として期待されている。耐熱コーティング材(TBC)や耐環境コーティング(EBC)では、熱サイクルに伴う界面はく離の発生とその検出が課題である。本取り組みでは、THz波を用いた異材界面欠陥の評価および可視化技術の開発を進めている。
Figure 1
出版物原則として、2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
論文
- Kaita Ito, Masahiro Kusano, Masahiko Demura, Makoto Watanabe. Detection and location of microdefects during selective laser melting by wireless acoustic emission measurement. Additive Manufacturing. 40 (2021) 101915 10.1016/j.addma.2021.101915
- Dmitry S. Bulgarevich, Miezel Talara, Masahiko Tani, Makoto Watanabe. Machine learning for pattern and waveform recognitions in terahertz image data. Scientific Reports. 11 [1] (2021) 1251 10.1038/s41598-020-80761-9
- Masahiro Kusano, Shiho Miyazaki, Makoto Watanabe, Satoshi Kishimoto, Dmitry S. Bulgarevich, Yoshinori Ono, Atsushi Yumoto. Tensile properties prediction by multiple linear regression analysis for selective laser melted and post heat-treated Ti-6Al-4V with microstructural quantification. Materials Science and Engineering: A. 787 (2020) 139549 10.1016/j.msea.2020.139549
会議録
- Masahiro Kusano, Hideki Hatano, Kanae Oguchi, Hisashi Yamawaki, Makoto Watanabe, Manabu Enoki. Mid-IR laser ultrasonic testing for fiber reinforced plastics. AIP Conference Proceedings. (2018) 10.1063/1.5031634
口頭発表
- 伊藤 海太, 小梶 莉菜子, 草野 正大, 白岩 隆行, 渡邊 誠, 榎 学. SLM法による造型プロセス中の微小欠陥発生のAEモニタリング. 日本金属学会 2021年春期(第168回)講演大会 https://confit.atlas.jp/guide/event/jim2021spring/top. 2021
- BULGAREVICH Dmitry, Yusuke Akamine, Talara Miezel, Mag-usara Valynn, Hideaki Kitahara, Hiroyuki Kato, Masaki Shiihara, Tani Masahiko, WATANABE Makoto. Development of Terahertz Magneto-Optic Imaging for Metal Nondestructive Testing. The 8th International Workshop on Far-Infrared Technologies 2021 (IW-FIRT 2021) / http://fir.u-fukui.ac.jp/IWFIRT/IWFIRT2021/index.html. 2021
- 北野 萌一, 辻井 正和, 草野 正大, 渡邊 誠. 選択的レーザ溶融法におけるNi 基合金凝固割れ予測手法と造形パラメータ適正化手法の検討. 第243回溶接冶金研究委員会. 2021
その他の文献
- 渡邊 誠. SIPにおけるマテリアルズインテグレーション技術の三次元積層造形プロセスへの展開. Welding Technology. (2020) 59-64
- Makoto Watanabe. サーメット溶射コーティング技術の動向. 月刊 トライボロジー. (2019) 36-39
- 草野正大, 山脇寿, 渡邊誠. 超音波伝播可視化によるCFRP板の剥離検査. 超音波TECHNO. (2018) 21-25
特許
- 特許第5594640号 テラヘルツ波光学素子 (2014)
- 特許第7215710号 予測管理システム、予測管理方法、予測管理装置及び予測実行装置 (2023)
- 特許第5493208号 気孔率の計測システム (2014)
- 特開2008069377号 サーメット皮膜形成方法とそれにより得られたサーメット被覆部材 (2008)
- 特開2010229515号 溶射用原粉末とそれを用いた皮膜生成方法 (2010)
- 特開2010023445号 コーティング部材とその製造方法及びその方法に用いる粒子。 (2010)
所属学会
日本溶射協会, 日本金属学会、非破壊検査協会
受賞履歴
- 日本非破壊検査協会 学術奨励賞 (2017)
- Outstanding Review Paper 2011, Journal of Thermal Spray Technology (2012)
- Best Reviewer Award 2010, 高温学会誌 (2011)
- Best Paper Award 2010, Journal of Thermal Spray Technology (2011)
- 日本溶射協会 奨励賞 (2008)
- Certificate of Merit, International Thermal Spray Conference 2008 (2008)
- Best Paper Awards, International Thermal Spray Conference 2007 (2007)
- Certificate of Merit, International Thermal Spray Conference 2006 (2006)
- Best Oral Presentation Awards, Asian Thermal Spray Conference 2006 (2006)
- Best Paper Awards 2000, Science and Technology of Advanced Materials (2001)