阿部 壮志(アベ タケユキ)
理工学研究科 機械科学部門准教授
工学部 機械工学・システムデザイン学科

研究者情報

■ 経歴
  • 2022年04月 - 現在, 埼玉大学, 大学院理工学研究科, 准教授, 日本国
  • 2018年01月 - 2022年03月, 埼玉大学, 大学院理工学研究科, 助教, 日本国
  • 2015年04月 - 2017年12月, 山梨大学, 大学院総合研究部工学域, 助教, 日本国
■ 学歴
  • 2012年04月 - 2015年03月, 東京農工大学, 大学院工学府, 機械システム工学専攻, 日本国
■ 委員歴
  • 2025年04月 - 現在
    公益社団法人 精密工学会, 事業部会 事業企画委員会 第1グループ, 学協会
  • 2024年04月 - 現在
    公益財団法人 精密工学会, 事業部会 学術交流委員会 幹事, 学協会
  • 2024年03月 - 2025年03月
    公益財団法人 精密工学会, アフィリエイト委員会(若手委員会) 会長, 学協会
  • 2023年04月 - 2025年03月
    一般社団法人 日本機械学会, 関東学生会 役員, 学協会
  • 2019年03月 - 2025年03月
    公益財団法人 精密工学会, アフィリエイト委員会(若手委員会), 学協会
  • 2018年03月 - 2024年03月
    一般社団法人 日本工作機械工業会, Additive Manufacturing(AM)専門委員会, 学協会
  • 2018年07月 - 2023年03月
    公益社団法人 精密工学会, 事業部会 学術交流委員会, 学協会
  • 2018年04月 - 2020年03月
    一般社団法人 日本機械学会, 関東支部 商議員, 学協会
■ 受賞
  • 2023年12月12日, Excellent paper award, The 25th International Symposium on Advances in Abrasive Technology
  • 2022年03月01日, 日本機械学会賞(論文), 一般社団法人 日本機械学会
  • 2018年04月20日, 2016年度日本機械学会奨励賞(研究), 日本機械学会
  • Excellent paper award, The 25th International Symposium on Advances in Abrasive Technology

業績情報

■ 論文
  • Comparison of Aluminum Alloy and Copper Friction Stir Burnishing Tools Combined with Direct Energy Deposition Arc Process on Microstructure and Microhardness of 316L Stainless Steel               
    Teerayut Cordkaew; Jun’ichi Kaneko; Takeyuki Abe
    Journal of Manufacturing and Materials Processing, 2025年02月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.3390/jmmp9020053
    DOI ID:10.3390/jmmp9020053, ORCID:177584259
  • Advanced tooth profile roughing system (Innovating gear skiving with diamond-shaped edge tools)
    Hiroki YONEZAWA; Jun’ichi KANEKO; Takeyuki ABE; Akihiro NAKAZATO
    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, 巻:18, 号:7, 開始ページ:JAMDSM0090, 終了ページ:JAMDSM0090, 2024年11月, [査読有り]
    Japan Society of Mechanical Engineers, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1299/jamdsm.2024jamdsm0090
    DOI ID:10.1299/jamdsm.2024jamdsm0090, eISSN:1881-3054
  • Development of precision analysis method of tooth profile in gear skiving process with shape projection of removal area
    Hiroki Yonezawa; Jun; ichi Kaneko; Takeyuki Abe; Naruhiro Irino; Yuta Shinba; Yasuhiro Imabeppu
    International Journal of Abrasive Technology, 巻:12, 号:5, 開始ページ:1, 終了ページ:14, 2024年11月, [査読有り]
    Inderscience Publishers, 英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1504/ijat.2024.144424
    DOI ID:10.1504/ijat.2024.144424, ISSN:1752-2641, eISSN:1752-265X
  • Analysis of the Relationship Between Process Parameters and Microhardness for the Finishing Process by Wire Arc Additive Manufacturing Combined with the FSB Tool of Austenitic Stainless Steel 316L               
    Teerayut Cordkaew; Jun’ichi Kaneko; Takeyuki Abe
    International Journal of Automation Technology, 2024年09月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.20965/ijat.2024.p0688
    DOI ID:10.20965/ijat.2024.p0688, ORCID:166813243
  • Study on the influence of the dendritic microstructure on the turning of Wire and Arc Additive Manufacturing Inconel 718               
    Gustavo Quadra Vieira dos Santos, Youhei Kujirai, Jun'ichi Kaneko, Takeyuki Abe
    International Journal of Abrasive Technology, 巻:12, 号:3, 開始ページ:203, 終了ページ:220, 2024年09月, [査読有り]
    DOI:https://doi.org/10.1504/IJAT.2024.140962
    DOI ID:10.1504/IJAT.2024.140962
  • ERTi-2 cladding layer formation on a 5052 plate by a weaving strategy with wire and arc additive manufacturing               
    Kentaro Nakajima, Hiroyuki Sasahara, Hideaki Nagamatsu, Takeyuki Abe
    The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2024年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1007/s00170-024-14122-5
    DOI ID:10.1007/s00170-024-14122-5, ISSN:0268-3768, ORCID:163983975
  • Investigation of relationship between process conditions and bead formability in wire additive manufacturing using Joule heating               
    Naoki Koyama, Takeyuki Abe, Jun'ichi Kaneko
    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, 巻:18, 号:5, 開始ページ:JAMDSM0058, 2024年07月, [査読有り], [責任著者]
    DOI:https://doi.org/10.1299/jamdsm.2024jamdsm0058
    DOI ID:10.1299/jamdsm.2024jamdsm0058
  • Analysis of Heat Treatment and Its Effects on the Machinability of Inconel 718 Products Manufactured with Wire and Arc Additive Manufacturing Technique               
    Gustavo Quadra Vieira dos Santos; Jun’ichi Kaneko; Takeyuki Abe
    Journal of Materials Engineering and Performance, 2024年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1007/s11665-024-09706-x
    DOI ID:10.1007/s11665-024-09706-x, ISSN:1059-9495, ORCID:182178898
  • Material property control of CuSn alloy using wire and arc additive manufacturing               
    Yuta Mafune, Naoya Katagiri, Takafumi Hanai, Masanori Kubota, Takeyuki Abe, Jun'ichi Kaneko
    Mechanical Engineering Journal, 巻:11, 号:2, 開始ページ:23, 終了ページ:00568, 2024年04月, [査読有り], [責任著者], [国内誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1299/mej.23-00568
    DOI ID:10.1299/mej.23-00568, ISSN:2187-9745, ORCID:164219421
  • Analysis of Machinability on Properties of Inconel 718 Wire and Arc Additive Manufacturing Products
    Gustavo Quadra Vieira dos Santos, Jun'ichi Kaneko, Takeyuki Abe
    Journal of Manufacturing and Materials Processing, 巻:8, 号:1, 開始ページ:4, 2023年12月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.3390/jmmp8010004
    DOI ID:10.3390/jmmp8010004, ORCID:149393681
  • Development of directed energy deposition strategy for a mechanically interlocked pure Ti and Al alloy component with cross-shaped internal pure Ti lattice               
    Hideaki Nagamatsu, Takeyuki Abe, Kentaro Nakajima, Hiroyuki Sasahara
    Additive Manufacturing, 巻:78, 開始ページ:103895, 2023年09月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1016/j.addma.2023.103895
    DOI ID:10.1016/j.addma.2023.103895, ORCID:147306882
  • Process Planning with Removal of Melting Penetration and Temper Colors in 5-Axis Hybrid Additive and Subtractive Manufacturing               
    Akira Nishiyama; Shun Kayashima; Nobuyuki Sumi; Takashi Hashimoto; Takeyuki Abe; Jun'ichi Kaneko
    International Journal of Automation Technology, 巻:17, 号:4, 開始ページ:356, 終了ページ:368, 2023年07月, [査読有り], [責任著者]
    Hybrid manufacturing (HM), which combines additive manufacturing (AM) and subtractive manufacturing (SM), is effective for the fabrication of thin-walled complex shapes, such as impeller blades. Generally, a process planning for HM is to build a near-net shape through AM and finish its surface through SM. However, in this approach, the cutting tools are limited with long tool lengths and small tool diameters to avoid collisions between the cutting tool and workpiece. In addition, the fabrication shapes are also limited. Therefore, one possible solution is to alternate between AM and SM processes multiple times. In this approach, the workpieces are built gradually as the process progresses. Therefore, the cutting tool can easily avoid collision with the workpiece. However, melting penetration and temper color remain on the finished surfaces using the conventional process planning method with alternate multiple switching. In this process planning, AM and SM processes are alternated. Thus, the finished surfaces are remelted in the subsequent AM process. This heat input causes melting penetration and temper color. These thermal effects must be prevented because these can lead to unfinished part and deterioration of the appearance of the workpieces. Therefore, in this study, a novel process planning method that allows alternate multiple switches without thermal effects is proposed. In addition, a process planning support system that simulates SM process was developed. The SM simulation can detect collision between the cutting tool and workpiece. Using the proposed process planning method, the system plans a process in which thermal effects will not occur. In addition, a case study was conducted using a simulated impeller blade geometry. The results of the case study showed that the developed system could plan by using several cutting tools and parameters of the machining head. The system can estimate the processing time based on the cutting tool path, deposition path, SM process conditions, and AM process conditions. The results validated the developed system and demonstrated its usefulness.
    Fuji Technology Press Ltd., 英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.20965/ijat.2023.p0356
    DOI ID:10.20965/ijat.2023.p0356, ISSN:1883-8022, ORCID:139507569
  • Determination of alternation sequence for additive and subtractive manufacturing based on subtractive manufacturing simulation               
    Takeyuki Abe*, Tomoaki Kataoka, Shun Kayashima, Nobuyuki Sumi, Takashi Hashimoto, Jun'ichi Kaneko
    Precision Engineering, 巻:80, 開始ページ:160, 終了ページ:170, 2023年03月, [査読有り], [責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2022.12.002
    DOI ID:10.1016/j.precisioneng.2022.12.002, ORCID:125045894
  • Microstructure Evaluation of the Potential of Additive Manufactured Dissimilar Titanium–Aluminum Alloys               
    H.Nagamatsu; T.Abe; H.Sasahara
    materials, 巻:15, 号:938, 開始ページ:1, 終了ページ:11, 2022年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.3390/ma15249038
    DOI ID:10.3390/ma15249038, ORCID:124958487
  • Study on the Effects of Different Cutting Angles on the End-Milling of Wire and Arc Additive Manufacturing Inconel 718 Workpieces
    Gustavo Quadra Vieira dos Santos, Jun'ichi Kaneko, Takeyuki Abe
    materials, 巻:15, 号:6, 開始ページ:2190, 2022年03月, [査読有り]
    This research presents an analysis of the effects of different cutting angles on the side milling of Inconel 718 products manufactured with the Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) technique. Considering that this manufacturing technology can build near-net shape products, its surface quality is deemed unqualified as a final product, requiring a post-processing step. In this paper, three different angles—0◦, 35◦, and 90—are compared, looking for possible differences regarding its machinability. As the alloy in question is a material known for being difficult to machine, and the samples were produced with the additive manufacturing technique that created peculiar characteristics, it was deemed necessary to analyze different aspects of the machining process: the surface quality, tool wear, and cutting forces for all three cases, and to rank the angles regarding these results. With analog experiments with the same alloy but cold-rolled, it was possible to infer that not only is the 0-degree angle is the best option for milling, but the anisotropy of the WAAM samples could be the major source of the differences in the milling results.
    研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.3390/ma15062190
    Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85127086436&origin=inward
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85127086436&origin=inward
    DOI ID:10.3390/ma15062190, eISSN:1996-1944, ORCID:110148426, SCOPUS ID:85127086436
  • ワイヤ+アーク放電を用いたアディティブマニュファクチャリングによるCuSn 合金の材料特性制御技術の開発               
    間船 雄太,片桐 直弥,花井 孝文,久保田 優典,阿部 壮志*,金子 順一
    日本機械学会論文集, 巻:88, 号:909, 2022年, [査読有り], [責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1299/transjsme.21-00353
    DOI ID:10.1299/transjsme.21-00353
  • Simulating the build shape for a shell structure for wire and arc additive manufacturing using the bead cross-section model
    Takeyuki Abe*, Hiroyuki Sasahara
    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, 巻:15, 号:1, 開始ページ:1, 終了ページ:13, 2021年01月, [査読有り], [責任著者]
    Wire and arc additive manufacturing is one of the additive manufacturing processes based on arc welding technology and is particularly useful in fabricating large-sized die and prototype machine parts. In general, a computer-aided manufacturing (CAM) system is required not only to generate the deposition path as a numerical control data but also to estimate the shape of the build structure. Estimating the build structure before the actual fabrication can help determine the optimal process parameters. However, the build structure simulated using the existing CAM system may not be sufficiently accurate, because the bead geometry is influenced by various factors, such as the process parameters, material type, target shape, and the location in which the molten metal is deposited. In this scenario, it is challenging to obtain the optimal process parameters based on the build structure simulation results. Therefore, in this study, a two-dimensional bead cross-section model was established, in which the bead accumulation was considered to fabricate a shell structure, and a build shell structure simulator was developed. The temperature distribution was numerically simulated to obtain the relationship between a process parameter and the bead cross-section geometry without conducting destructive inspection. Furthermore, the accuracy of the simulator was investigated. The results indicated that the accuracy of the simulator was approximately ±1 mm in the area with a low influence of the deposition start and stop processes.
    研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1299/JAMDSM.2021JAMDSM0001
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85099792365&origin=inward
    DOI ID:10.1299/JAMDSM.2021JAMDSM0001, ISSN:1881-3054, eISSN:1881-3054, ORCID:113138996, SCOPUS ID:85099792365
  • Microstructure and welding penetration of wire and arc additive manufactured pure titanium and A5356 dissimilar alloys using cold metal transfer welding               
    Hideaki Nagamatsu; Hiroyuki Sasahara; Takeyuki Abe
    Proceedings of the 21st International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology, EUSPEN 2021, 開始ページ:71, 終了ページ:72, 2021年
    Due to the substantial differences in the chemical and physical characteristics between aluminum (Al) and titanium (Ti) alloy wires, few researchers have investigated dissimilar metal deposition using Al and Ti alloy wires in the wire and arc additive manufacturing (WAAM) process. Therefore, we objected to clarify the effect of the processing conditions on the welding penetration and the intermetallic compounds (IMC) of the Ti/Al bead by WAAM. This study focused on the A5356 and ERTi-2 as filler materials. An A5052 substrate fabricated on the Al alloy bead or wall at first, and then a pure Ti bead was deposited on the Al layer. From the microscopic observations, in the conditions with the high heat input and the Ti deposition on the Al wall structure, the Ti penetrated in the large area. And the upper part of the Al wall structure was molten and broken. Besides, the observation revealed an acicular and an equiaxed structure with the Ti and Al elements around the Ti/Al interface layer due to dilution of the Ti layer by Al alloy.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
    Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85109216884&origin=inward
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85109216884&origin=inward
    SCOPUS ID:85109216884
  • Suppression of anisotropy by wire and arc additive manufacturing with finishing process
    Yu Nakata, Takeyuki Abe, Jun'ichi Kaneko
    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, 巻:15, 号:6, 開始ページ:JAMDSM0066, 2021年, [査読有り], [責任著者]
    Additive manufacturing (AM) is attracting more and more interests due to its high material utilization and great flexibility in product design. WAAM is characterized by its ability to manage various metallic materials and high deposition speed. However, its shape accuracy is lower than that of its accumulation via other AM processes and finishing is required as a post-process. In addition, accumulations by AM composed of metal have a complicated thermal history owing to repeated melting and rapid solidification. Consequently, dendritic growth occurs in the microstructure of its accumulation using SUS316L austenitic stainless steel. Therefore, compared with equigranular structures, the mechanical properties of stainless steel, such as ductility and yield strength, are anisotropic. Hence, we herein propose a new system that combines wire and arc additive manufacturing (WAAM) and finishing processing systems. In this method, finishing is performed by the rotating tool when the molten metal solidifies. Experiments using the new system are performed to suppress an anisotropic microstructure by the accumulation of WAAM. As a rotary tool, a cutting tool and a friction stir burnishing (FSB) tool are used. Microstructure observation and X-ray diffraction analysis are performed to evaluate the anisotropy of the accumulation. Using the new system, dendritic growth can be suppressed in an accumulation. By applying the abovementioned simultaneous processing system to the outermost layer of WAAM deposition, improvement in fatigue strength via surface modification and simplification of the finishing process are expected.
    研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1299/jamdsm.2021jamdsm0066
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85117758278&origin=inward
    DOI ID:10.1299/jamdsm.2021jamdsm0066, ISSN:1881-3054, eISSN:1881-3054, ORCID:113138995, SCOPUS ID:85117758278
  • Development of Tool Shape Estimation Method Integrating Multidirectional Optical Measurement               
    Mayumi Kaneko, Takahiro Kaminaga, Jun’ichi Kaneko*, Kiyohiko Katano, Takeyuki Abe, Kenichiro Horio
    International Journal of Automation Technology, 巻:14, 号:3, 開始ページ:512, 終了ページ:520, 2020年05月, [査読有り]
    Advance avoidance of machine collision by means of computer simulation is now common in NC machining. However, human errors from the tool shape mounted in the machine tool main shaft not matching the simulation data and the actual tool have become a problem. Therefore, in this research, we have developed a high-speed method of comparing the shape of a tool mounted on a machine tool main shaft and an estimated shape in a simulation. This is done by capturing an image of the tool with a camera and estimating the tool shape from multiple images.
    FUJI TECHNOLOGY PRESS LTD, 英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.20965/IJAT.2020.P0512
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85086760947&origin=inward
    DOI ID:10.20965/IJAT.2020.P0512, ISSN:1881-7629, eISSN:1883-8022, ORCID:76925987, SCOPUS ID:85086760947, Web of Science ID:WOS:000531794300018
  • Development of Scanning Line Tool Path Generation Algorithm Using Boundary Position Information of Approximate Polyhedron of Complex Molds               
    Yuki Saito, Jun’ichi Kaneko*, Takeyuki Abe, Kenichiro Horio
    International Journal of Automation Technology, 巻:14, 号:3, 開始ページ:491, 終了ページ:499, 2020年05月, [査読有り]
    In the manufacturing industry, molds are required for mass production operations, and the industry's recent small lot, multi-product production systems call for such molds to be made by NC machine tools in short periods of time. The tool path point coordinates of NC machine tools are derived by geometric computations, which are used in turn to derive the polyhedron-approximated mold surface and the contact positions of the tool. In the conventional method, however, placing surplus tool path points on the planar section makes it difficult to acquire the boundary position coordinate values in the vicinity of the boundaries of the polyhedrons that constitute the curved surface, resulting in errors in the path point coordinates for the polyhedron-approximated shape of the mold surface. In this study, therefore, we have developed CAM algorithms that can reduce the tool path errors and suppress the number of tool path points by not deriving the path point coordinates in the linearly approximated section. This is done by using the boundary information of the approximate polyhedrons that constitute the concave section of the mold model.
    FUJI TECHNOLOGY PRESS LTD, 英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.20965/IJAT.2020.P0491
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85086765803&origin=inward
    DOI ID:10.20965/IJAT.2020.P0491, ISSN:1881-7629, eISSN:1883-8022, ORCID:76925983, SCOPUS ID:85086765803, Web of Science ID:WOS:000531794300016
  • Thermal sensing and heat input control for thin-walled structure building based on numerical simulation for wire and arc additive manufacturing
    Takeyuki Abe*, Jun’ichi Kaneko, Hiroyuki Sasahara
    Additive manufacturing, 巻:35, 開始ページ:101357, 2020年10月, [査読有り]
    © 2020 Elsevier B.V. In the wire and arc additive manufacturing process, the cumulative temperature increase caused by the repeated deposition process reduces the dimensional accuracy of the build structure. When the temperature of the build structure increases, the deposited metal width increases, while the height decreases. In this case, using a lower heat-input condition is effective because the temperature near the molten pool can be locally lower and the molten pool size can decrease. Thus, the height of the build structure can increase, and the uniformity of the deposited metal width can be improved. In this paper, a heat-input condition control system is proposed. This system controls the voltage—a heat input condition—which is applied from the welding power source according to the temperature of the build structure. The temperature of this structure is measured using a radiation thermometer during the deposition process. To determine the optimal voltage value, the relationship between the build structure temperature and the deposited metal shape is estimated by a numerical simulation. The optimal heat input condition is derived based on simulation results with varying preheat temperatures and heat input conditions. By using numerical simulations, the number of experiments can be minimized. To evaluate the proposed method, a thin-walled structure was built, and its profile was measured. The accuracy of the build was successfully improved by using the proposed method.
    研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101357
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85086498893&origin=inward
    DOI ID:10.1016/j.addma.2020.101357, eISSN:2214-8604, ORCID:76925985, SCOPUS ID:85086498893
  • Control of the chemical composition distribution in deposited metal by wire and arc-based additive manufacturing               
    Takeyuki Abe*, Daiki Mori, Keiji Sonoya, Masanobu Nakamura, Hiroyuki Sasahara
    Precision Engineering, 巻:55, 開始ページ:231, 終了ページ:239, 2019年01月, [査読有り]
    Wire and arc-based additive manufacturing (AM) is an additive manufacturing technique applying arc welding technology, where the metal melted by the arc discharge is accumulated and deposited. High-performance products with an excellent mechanical or chemical properties can be obtained using more than two materials through wire and arc-based AM. However, thermal stress and residual stress can form around the interface between two materials. Therefore, the objective of this study is to control the chemical composition of the deposited metal so that it changes gradually near the interface. Intermediate layers, with controlled chemical compositions, were inserted between the materials boundary. To regulate the chemical composition of the deposited metal, a filler wire was added into the molten pool during the deposition process. Results revealed that the chemical composition changed gradually near the interface using the proposed method.
    ELSEVIER SCIENCE INC, 英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2018.09.010
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85059301865&origin=inward
    DOI ID:10.1016/j.precisioneng.2018.09.010, ISSN:0141-6359, eISSN:1873-2372, ORCID:58068085, SCOPUS ID:85059301865, Web of Science ID:WOS:000456228400023
  • 大規模離散形状を対象とした高速な工具経路導出手法               
    北原 広; 金子 順一; 鰺坂 昌広; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    精密工学会誌, 巻:85, 号:6, 開始ページ:597, 終了ページ:604, 2019年

    Normally, tool path is generated by geometric calculation between a model and the cutting tool. However, as the number of curved surfaces increases, the number of polyhedrons increases, so a calculation time becomes enormous. In past research, the calculation method using offset surface generation and the parallel processing function of GPU were proposed to solve this problem. However, these methods didn't consider error due to the approximation process and increase in memory usage. In the previous research, the authors defined the offset elements as three geometric shapes of offset polygons, cylinders, and spheres, and updated the intersection point between the z axis and them in the height direction to generate accurate cutter locations. This paper proposed a new calculation algorithm to improve computational time for the proposed path generation process. In this research, in order to use the GPU efficiently, the reference order of the offset elements is rearranged in the scanning line direction. Then, it is divided into several groups according to the size of the offset elements. By applying these methods, it is possible to generate tool paths with high precision and high speed for large scale discrete shapes.


    公益社団法人 精密工学会, 日本語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.2493/jjspe.85.597
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85067369174&origin=inward
    DOI ID:10.2493/jjspe.85.597, ISSN:0912-0289, CiNii Articles ID:130007659723, ORCID:76925982, SCOPUS ID:85067369174
  • Accurate Tool Path Generation Method for Large-Scale Discrete Shapes               
    Hiromu Kitahara, Jun’ichi Kaneko*, Masahiro Ajisaka, Takeyuki Abe, Kenichiro Horio
    International Journal of Automation Technology, 巻:13, 号:2, 開始ページ:279, 終了ページ:288, 2019年03月, [査読有り]
    Three-axis ball end mills are used for the finishing of metal molds of complicated curved surfaces. Typically, a tool path of this shape machining is derived from the geometric calculations of a tool used, and a product model that is a computer aided design (CAD)-based polyhedron approximating the shape. The polyhedron is more complicated to approximate a shape with more curved surfaces, as it is highly time consuming. To solve this problem, methods to accelerate geometric calculations using a computer graphics drawing processing mechanism were proposed. However, these methods cannot guard against errors arising from the approximation of an inverse offset shape using a set of polygons. In the present study, we propose a method to generate tool paths accurately based on calculating the crossing points of the tool axis and defining the offset surface as a set of polygons, cylindrical surfaces, and spherical surfaces. With this method, it is expected that the height of an area, which was divided by fine polygons in previous methods, can be derived accurately, and a tool path can be generated with high precision.
    FUJI TECHNOLOGY PRESS LTD, 英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.20965/ijat.2019.p0279
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85065237112&origin=inward
    DOI ID:10.20965/ijat.2019.p0279, ISSN:1881-7629, eISSN:1883-8022, ORCID:58068088, SCOPUS ID:85065237112, Web of Science ID:WOS:000460203900014
  • Developing a Support System for Loading Planning               
    Takayuki Nakamura, Jun’ichi Kaneko*, Takeyuki Abe, Kenichiro Horio
    International Journal of Automation Technology, 巻:13, 号:4, 開始ページ:475, 終了ページ:481, 2019年07月, [査読有り]
    While loading equipment into factories or facilities, pre-loading planning on computers to determine a loading object's posture and its loading path will help reduce trials and errors at the site location. During such pre-loading planning, we need to detect the shape data of both the factory area and loading object and their interference states and then plan the loading object's posture accordingly. In practice, however, there are a considerable number of issues while acquiring the latest factory area data and while grasping where the loading object in complex postures will result in interference, both simultaneously and for a short time period. In this study, we aimed at resolving the above-mentioned difficulties by developing a system that can detect where the loading object will interfere by means of polygonal shapes and can visualize the area by means of point clouds, both working in conjunction so that the developed system can automatically plan a loading object's posture and can visualize its planned posture through augmented reality.
    FUJI TECHNOLOGY PRESS LTD, 英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.20965/ijat.2019.p0475
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85070926244&origin=inward
    DOI ID:10.20965/ijat.2019.p0475, ISSN:1881-7629, eISSN:1883-8022, ORCID:76925986, SCOPUS ID:85070926244, Web of Science ID:WOS:000473809400004
  • Layer geometry control for the fabrication of lattice structures by wire andarc additive manufacturing               
    Takeyuki Abe*, Hiroyuki Sasahara
    Additive Manufacturing, 巻:28, 開始ページ:639, 終了ページ:648, 2019年08月, [査読有り]
    Wire and arc additive manufacturing (WAAM) is an additive manufacturing (AM) technology that uses wire-form materials and arc discharges as the energy source. AM techniques can fabricate complicated shapes that cannot be obtained via conventional processing. Building lattice structures inside components enables weight reduction while maintaining high strength. Strut shapes must be constructed to form these lattice structures using WAAM. For fabricating strut shapes with high accuracy, the process parameters should be optimized. However, the relationship between layer geometry and process parameters is not clear. Therefore, in this study, struts were fabricated under various process conditions to investigate the influences of process parameters on the built object geometry. The results showed that fabrication of strut shapes depends on the heat input condition. Moreover, it was found that the arc discharge time had the highest influence on the layer height and diameter. The inclination angle of an overhanging shape had little influence on the dimensional accuracy of the built object. In addition, computer-aided manufacturing (CAM) system was developed for the fabrication of lattice structures, and the lattice structures were successfully built using WAAM. The build accuracy was measured using an x-ray computed tomography (CT) scanner; the deviation in the structures designed using the CAM system and the actual fabricated structures measured using the CT scanner was lower than approximately +/- 2.3 mm.
    ELSEVIER, 英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.06.010
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85067483747&origin=inward
    DOI ID:10.1016/j.addma.2019.06.010, ISSN:2214-8604, eISSN:2214-7810, ORCID:76925984, SCOPUS ID:85067483747, Web of Science ID:WOS:000492672300061
  • アーク放電を用いた溶融金属積層による傾斜構造造形技術の開発               
    阿部壮志
    溶接協会誌, 巻:66, 号:1, 開始ページ:110, 終了ページ:111, 2018年
  • Surface treatment and tensile strength analysis of fused filament fabrication additive manufactured products treated with the abrasive blasting technique               
    Gustavo Quadra Vieira dos Santos; Junchi Kaneko; Kenichiro Horio; Takeyuki Abe
    Proceedings of 2018 ISFA - 2018 International Symposium on Flexible Automation, 2018年, [査読有り]
    Copyright © 2018 by ISFA. This research presents an examination of the Abrasive Blasting technique (Sandblasting) as an alternative for the surface treatment of Additive Manufacturing products obtained through Fused Filament Fabrication (FFF) method. The growing popularity of this kind of manufacturing brings more attention to its problems, and being the final product surface aspect, a known problem of this method, this research aims to find alternatives to the usual surface finishing techniques. The focus of this research then, was the surface quality of FFF products, and to analyze this quality, values of Surface Roughness (Ra) was used as a primary tool, being aided by microscopic pictures and F profiles from a profilometer. Another aspect of the research was the tensile strength analysis. It was considered important that this mechanical property was examined to understand the effects that the abrasive blasting treatment could bring to the additive manufactured products.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
    Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85084944205&origin=inward
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85084944205&origin=inward
    SCOPUS ID:85084944205
  • Feed-rate prediction model in high speed machining for cutting force estimation               
    Ryo Satoh; Jun'Ichi Kaneko; Takeyuki Abe; Kenichiro Horio
    Proceedings of 2018 ISFA - 2018 International Symposium on Flexible Automation, 2018年, [査読有り]
    Copyright © 2018 by ISFA In recent days, high speed machining process is widely used to achieve efficient fabrication process for dies, mold and other mechanical parts. However, modern CNC controllers have problems with dynamic performance which have a great impact on accuracy and productivity. In the high-speed machining process, some factors such as jerk, acceleration, synchronizing of axis and small segment approximates the contours curve, could be a trigger of a break on feed-rate. Therefore, these problems make it difficult to predict instantaneous cutting force in actual manufacturing process. In this paper, we proposed new feed-rate prediction model in high speed machining process. The proposed model can consider influences of CNC interpolation in the small segment approximation. The simulation results show the proposed model can predict dynamic performance of feed-rate in the high-speed machining process.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
    Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85084944383&origin=inward
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85084944383&origin=inward
    SCOPUS ID:85084944383
  • Fabrication of lattice structures by wire and ARC-based additive manufacturing               
    Takeyuki Abe; Hiroyuki Sasahara
    European Society for Precision Engineering and Nanotechnology, Conference Proceedings - 18th International Conference and Exhibition, EUSPEN 2018, 開始ページ:279, 終了ページ:280, 2018年, [査読有り]
    © 2018 CURRAN-CONFERENCE. All rights reserved. Wire and arc-based additive manufacturing (AM) is one of the additive manufacturing technologies which applies the arc welding. This process is especially expected to be useful in fabricating large-sized die and prototype machine parts. Also, AM process is expected to make complicated shapes which cannot be made by conventional process. Building lattice structures inside a component enables to give light weight and high strength. Strut shapes have to be made to build lattice structures by wire and arc-based AM. In this study, the influence of process parameters on the built object geometry was investigated. As a result, arc discharge time has much influence on the layer height and diameter. Inclination angle had little influence on the dimension accuracy of the built object. Finally lattice structures were successfully built by wire and arc-based AM.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
    Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85054497559&origin=inward
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85054497559&origin=inward
    SCOPUS ID:85054497559
  • Effect of bonding conditions on the bonding strength in an aluminum bonding using ultrasonic vibrations and high-frequency induction heating in an atmosphere
    Osada, T.; Sonoya, K.; Abe, T.; Nakamura, M.; Goto, S.; Otagiri, S.
    Welding International, 巻:32, 号:8, 開始ページ:535, 終了ページ:541, 2018年08月, [査読有り]
    © 2018, © 2018 Informa UK Limited, trading as Taylor & Francis Group. The needs of aluminium joints have grown in recent years. However, as aluminium forms strong oxide layers on the surface in an atmosphere, joining of these materials is difficult. This is why we conceived a new atmosphere solid-phase bonding method that uses high-frequency induction heating and ultrasonic vibration. The effects of ultrasonic vibration and bonding conditions on this new bonding method were investigated. As a result, we were able to confirm the efficacy of ultrasonic waves on bonding. The bonding mechanism of new bonding method was also clear.
    研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1080/09507116.2017.1346898
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85058279548&origin=inward
    DOI ID:10.1080/09507116.2017.1346898, ISSN:0950-7116, eISSN:1754-2138, ORCID:58068091, SCOPUS ID:85058279548
  • Material-property evaluation of magnesium alloys fabricated using wire-and-arc-based additive manufacturing               
    Hisataka Takagi, Hiroyuki Sasahara*, Takeyuki Abe, Hiroki Sannomiya, Shinichiro Nishiyama, Shuichiro Ohta, Kunimitsu Nakamura
    Additive Manufacturing, 巻:24, 開始ページ:498, 終了ページ:507, 2018年12月, [査読有り]
    Material properties, such as porosity, tensile strength, and microstructure, of magnesium-alloy components fabricated using wire-and-arc-based additive-manufacturing techniques, which essentially represent a form of arc-welding technology have been examined. In the proposed method, the wire material is melted by arc discharge, and the molten metal is subsequently solidified and accumulated. Magnesium wire developed in this study facilitated fabrication of magnesium-alloy components using the said additive-manufacturing process. Subsequently, combinations of fabrication conditions, such as the welding current, torch feed speed, and cross feed of the torch, were explored, and suitable conditions for realizing a solid structure with fewer weld defects compared to those observed when using die-casting and other manufacturing methods, were determined. Tensile tests and microstructure observations were also performed to elucidate mechanical properties of magnesium alloy components fabricated via the said wire-and-arc-based technique. It was demonstrated that the fabricated object possesses sufficient tensile strength compared to the observed standard value of the bulk material. Furthermore, results from microstructure observations demonstrated that the higher the torch feed speed, the finer is the microstructure. Moreover, the observed microstructure at the boundary between the substrate and fabricated object was finer compared to that at the top layer.
    ELSEVIER, 英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.10.026
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85055629376&origin=inward
    DOI ID:10.1016/j.addma.2018.10.026, ISSN:2214-8604, eISSN:2214-7810, ORCID:58068090, SCOPUS ID:85055629376, Web of Science ID:WOS:000455068500053
  • Development of the shell structure building simulator with two-dimensional bead model for wire and arc-based additive manufacturing               
    Takeyuki Abe; Hiroyuki Sasahara
    Proceedings of the 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century, LEM 2017, 2017年11月, [査読有り]
    Wire and arc-based additive manufacturing (AM) is one of the additive manufacturing which applies the arc welding technology. This process is especially expected to be useful in fabricating large-sized die and prototype machine parts. However, it is difficult to determine process parameters such as torch feed speed, welding current, welding voltage because the optimal process parameters depend on various factors such as material, target shape, deposition area condition. Estimation of the deposited metal shape in advance helps to determine appropriate process parameters. In this study, two-dimensional bead model for shell structure was proposed and built shape simulator was developed. Then, the accuracy of the simulator was investigated. As a result, accuracy of the simulator was about ±1mm in the area where the influence of deposition start and stop was small.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
    DOI:https://doi.org/10.1299/jsmelem.2017.9.016
    Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85041333363&origin=inward
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85041333363&origin=inward
    DOI ID:10.1299/jsmelem.2017.9.016, SCOPUS ID:85041333363
  • ワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングに関する研究               
    阿部 壮志; 笹原 弘之
    溶接学会誌, 巻:86, 号:7, 開始ページ:500, 終了ページ:504, 2017年
    一般社団法人 溶接学会, 日本語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.2207/jjws.86.500
    Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85032437537&origin=inward
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85032437537&origin=inward
    DOI ID:10.2207/jjws.86.500, ISSN:0021-4787, CiNii Articles ID:130006171633, CiNii Books ID:AN00246019, ORCID:58068083, SCOPUS ID:85032437537
  • 鋼板とアルミニウム合金板の異材抵抗スポット溶接部の引張強度に及ぼす溶接条件の影響               
    園家啓嗣*,望月舜,阿部壮志,中村正信
    軽金属溶接, 巻:4, 号:1, 開始ページ:4, 終了ページ:11, 2016年, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Evaluation of the Properties of Sprayed Thermal Barrier Coating Applied to the Piston Head               
    Masashi Sekine, Akira Kotani, Keiji Sonoya*, Takeyuki Abe, Masanobu Nakamura
    International Journal of Mechanical Engineering and Automation, 巻:3, 号:2, 開始ページ:47, 終了ページ:54, 2016年, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • 溶射法による摩擦材の直接形成法の開発               
    園家 啓嗣; 中村 正信; 阿部 壮志
    日本溶射学会誌 溶射, 巻:53, 号:3, 開始ページ:96, 終了ページ:102, 2016年
    一般社団法人 日本溶射学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.11330/jtss.53.96
    DOI ID:10.11330/jtss.53.96, ISSN:0916-6076, CiNii Articles ID:130005411077, CiNii Books ID:AN10502250
  • Dissimilar metal deposition with a stainless steel and nickel-based alloy using wire and arc-based additive manufacturing               
    Takeyuki Abe*, Hiroyuki Sasahara
    Precision Engineering, 巻:45, 開始ページ:387, 終了ページ:395, 2016年07月, [査読有り]
    The wire and arc-based additive manufacturing process applies arc welding technology; the wire material is melted by the arc discharge, and is then accumulated successively in this process. The wire and arc based additive manufacturing process directly and locally adds material to the molten pool. By changing the material locally during the process, more than one kind of material can be used simultaneously in a single manufactured component. In this study, two kinds of dissimilar metal deposition were conducted. A combination used was a stainless steel and Ni-based alloy. Mechanical properties near the interface such as hardness and bond strength were investigated. As a result, it was found that the mechanical properties of the manufactured alloy were comparable to those of a bulk material. In addition, an additive manufacturing system and a torch path planning method for using more than two kinds of material were proposed. By using this method, highly functional shapes whose surfaces and inner structures are made of different material could be made. (C) 2016 Elsevier Inc. All rights reserved.
    ELSEVIER SCIENCE INC, 英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2016.03.016
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84978323334&origin=inward
    DOI ID:10.1016/j.precisioneng.2016.03.016, ISSN:0141-6359, eISSN:1873-2372, ORCID:58068092, SCOPUS ID:84978323334, Web of Science ID:WOS:000376212000038
  • Strength of laminated object of magnesium alloy fabricated by direct metal lamination using Arc discharge               
    Hisataka Takagi; Takeyuki Abe; Hiroki Sannomiya; Shinichiro Nishiyama; Shuichiro Ohta; Kunimitsu Nakamura; Hiroyuki Sasahara
    Proceedings of the 8th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century, LEM 2015, 2015年10月, [査読有り]
    The tensile strength of a magnesium alloy object manufactured by direct metal lamination was examined. Direct metal lamination is a kind of additive manufacturing process using arc welding technology, where wire metal is melted by the energy of the arc discharge and the molten metal is gradually accumulated. It has been shown that the additive manufacturing process can be realized using a magnesium alloy wire, while magnesium alloy powder is difficult to use for other additive manufacturing processes using laser power. In this research, it was shown that the magnesium alloy object fabricated by direct metal lamination has sufficient tensile strength compared with the bulk material.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
    Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84974623786&origin=inward
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84974623786&origin=inward
    SCOPUS ID:84974623786
  • Developing of the Aluminum Alloy Solid State Bonding Method in Atmosphere Using High Frequency Induction Heating and Ultrasonic Vibration               
    Tomoji Osada, Keiji Sonoya*, Takeyuki Abe, Masanobu Nakamura
    Universal Journal of Mechanical Engineering, 巻:4, 号:1, 開始ページ:1, 終了ページ:7, 2015年, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Mechanical Properties Evaluation of Metal Components Repaired by Direct Metal Lamination
    Hisataka Takagi, Takeyuki Abe, Peng Cui, Hiroyuki Sasahara*
    Key Engineering Materials, 巻:656-657, 開始ページ:440, 終了ページ:445, 2015年, [査読有り]
    © (2015) Trans Tech Publications, Switzerland. Direct metal lamination using arc discharge was applied to the repair of metal components such as metallic parts, dies and molds by adding equivalent metal to them. In this method, a heat-affected zone which has different mechanical properties from the base metal is formed near the laminated metal. This is because the rapid temperature change by welding heat input can cause phase transformation or metallic structure change. Therefore, the mechanical properties of the laminated metal, heat-affected zone and base metal after the repair by the direct metal lamination need to be explored. In addition, the region which needs to be repaired must be removed in advance because worn and defective parts aren't adequate as the base for lamination of further layers. Thus, the most suitable removal shape for repair by the direct metal lamination was investigated. Finally, the hardness distribution and toughness of the metal components after repair was explored. It was found that the hardness distribution of metal components after repair was uneven. However, the toughness of the heat-affected zone was found to be comparable to those of the laminated metal and the base metal.
    Key Engineering Materials, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.656-657.440
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84952360806&origin=inward
    DOI ID:10.4028/www.scientific.net/KEM.656-657.440, ISSN:1013-9826, eISSN:1662-9795, ORCID:58068093, SCOPUS ID:84952360806
  • Development of the Shell Structures Fabrication CAM System for Direct Metal Lamination Using Arc Discharge -Lamination Height Error Compensation by Torch Feed Speed Control-               
    Takeyuki Abe*, Hiroyuki Sasahara
    International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 巻:16, 号:1, 開始ページ:171, 終了ページ:176, 2015年01月, [査読有り]
    The direct metal lamination is a kind of the additive manufacturing process using the arc welding technology; where the molten metal made by the arc discharge is accumulated successively in this process. Overhanging shapes can be fabricated without support materials but lamination height error is caused in largely inclined area. In this paper, the lamination height error was estimated by using the accumulated metal shape model. Then, the lamination height error was compensated by changing welding torch feed speed so that the top surface of the laminated layer became horizontal. As a result, not only the lamination height error was decreased by 50%, but average inclination angle error was decreased by 50%.
    KOREAN SOC PRECISION ENG, 英語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1007/s12541-015-0022-4
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84921023034&origin=inward
    DOI ID:10.1007/s12541-015-0022-4, ISSN:2234-7593, eISSN:2005-4602, ORCID:58068086, SCOPUS ID:84921023034, Web of Science ID:WOS:000348025700022
  • Study on dissimilar metal fabrication with direct metal lamination by using arc discharge               
    Takeyuki Abe; Hiroyuki Sasahara
    Conference Proceedings - 14th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology, EUSPEN 2014, 巻:1, 開始ページ:117, 終了ページ:120, 2014年, [査読有り]
    The direct metal lamination is one of the additive manufacturing process using the arc welding technology; where the molten metal made by the arc discharge is accumulated successively in this process. In this study, two kinds of dissimilar metal fabrication were conducted. One is aluminium alloy and titanium alloy. Another is stainless steel and Ni based alloy. The boundaries of dissimilar metal structures were investigated. As a result, it is suggested the possibility of the fabrication with more than one kind of metallic material by direct metal lamination.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
    Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84923207724&origin=inward
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84923207724&origin=inward
    SCOPUS ID:84923207724
  • アーク放電を用いた溶融金属積層による造形物の強度               
    田中敬三、阿部壮志、吉丸玲欧、笹原弘之*
    日本機械学会論文集(C編), 巻:79, 号:800, 開始ページ:272, 終了ページ:282, 2013年, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • アーク放電を用いた溶融金属積層による造形物の強度               
    田中 敬三; 阿部 壮志; 吉丸 玲欧; 笹原 弘之
    日本機械学会論文集 C編, 巻:79, 号:800, 開始ページ:1168, 終了ページ:1178, 2013年, [査読有り]
    The tensile strength of the solid structure fabricated by a direct metal lamination under various lamination conditions is examined. The direct metal lamination is a kind of the additive manufacturing process using the arc welding technology; where the molten metal made by the arc discharge is accumulated successively in this process. Combinations of lamination conditions such as welding current, torch feed speed and the cross feed of the torch are explored and the suitable conditions to realize a solid structure without weld defects are clarified. Then it is shown that the laminated modeling object has enough tensile strength compared with the same bulk material. In addition, the welding torch moving direction doesn't affect the strength of the object because the accumulated overlapping beads melt into each other under the suitable condition.
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1299/kikaic.79.1168
    Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84876939510&origin=inward
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84876939510&origin=inward
    DOI ID:10.1299/kikaic.79.1168, ISSN:0387-5024, CiNii Articles ID:130003374994, ORCID:58068087, SCOPUS ID:84876939510
  • Residual Stress and Deformation After Finishing of a Shell Structure Fabricated by Direct Metal Lamination Using Arc Discharge
    Takeyuki Abe*, Hiroyuki Sasahara
    International Journal of Automation Technology, 巻:6, 号:5, 開始ページ:611, 終了ページ:617, 2012年, [査読有り]
    In this research, an arc welding technology has been applied to melt the metal, and the fabrication system for three dimensional metallic parts, direct metal lamination using arc discharge, has been developed. In this paper, residual stress in the shell structure fabricated by this direct metal rapid lamination and the deformation after the finishing process are investigated. As a result, it is clarified that heat input, cooling rate and height of the laminated modeling object are the governing parameters of the mechanism of residual stress formation. Dimension accuracy after the finishing process is influenced by the deformation caused by the residual stress release and the stiffness of the laminated modeling object.
    研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.20965/ijat.2012.p0611
    Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84883318044&origin=inward
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84883318044&origin=inward
    DOI ID:10.20965/ijat.2012.p0611, ISSN:1881-7629, eISSN:1883-8022, ORCID:58068084, SCOPUS ID:84866088583
  • アーク放電を用いた溶融金属積層時の溶融池の冷却方法による積層特性への影響               
    上岡 利人; 阿部 壮志; 石川 修平; 笹原 弘之
    日本機械学会論文集 C編, 巻:78, 号:785, 開始ページ:282, 終了ページ:291, 2012年
    Recently, the direct molding machine of the metal product is utilized, but the fabricating device and the materials are very expensive, also the kinds of the materials are limited, in comparison with the machining of bulk material. In this paper, a new metal laminating modeling by using an arc discharge is proposed to achieve the near-net-shape molding. On this process, as the heat input from arc discharge is large, some cooling should be necessary to prevent overheating of the fabricating product and the machine. But the cooling rate of the molten pool, where the molten metal is dropped from the tip of the welding torch, affects the shape of the fabricated product. Then the laminating characteristics of the two types of cooling, namely water cooling and an air cooling were investigated. It was shown that the laminating height becomes high and the width becomes narrow when the cooling rate of the molten pool is higher. These results can be helpful for higher modeling accuracy using this direct metal lamination process.
    一般社団法人 日本機械学会, 研究論文(学術雑誌)
    DOI:https://doi.org/10.1299/kikaic.78.282
    Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84859567720&origin=inward
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84859567720&origin=inward
    DOI ID:10.1299/kikaic.78.282, ISSN:0387-5024, CiNii Articles ID:130002051293, ORCID:58068089, SCOPUS ID:84859567720
  • Accurate fabrication by improvement of lamination path on direct metal lamination using arc discharge               
    Takeyuki Abe; Masato Katagiri; Hiroyuki Sasahara
    Proceedings - ASPE 2012 Annual Meeting, 号:54, 開始ページ:296, 終了ページ:299, 2012年, [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
    Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84884172117&origin=inward
    Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84884172117&origin=inward
    SCOPUS ID:84884172117
■ MISC
  • 寒天を用いた MIM ベース FDM における材料混合比の検討               
    阿部 壮志; 櫻井 彩乃; 金子 順一; 堀尾 健一郎
    生産加工・工作機械部門講演会 : 生産と加工に関する学術講演会, 巻:2019, 号:0, 開始ページ:C14, 2019年
    In FDM technology, which is performed by extruding a material from a heated nozzle using an MIM material, generally uses a resin material as a binder. This process requires degreasing and sintering steps to remove a binder after molding. The degreasing process is carried out in a dedicated apparatus using an organic solvent. In this study, using agar as a binder, it was possible to carry out degreasing and sintering processes continuously in the same furnace. In this report, the effect of material mixing ratio of metal powder, agar, and water on the density and hardness of shapes was clarified.
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.1299/jsmemmt.2019.13.C14
    DOI ID:10.1299/jsmemmt.2019.13.C14, CiNii Articles ID:130007836389
  • 異形形状ポンチ切れ刃高精度研削技術の開発               
    重村 佳太郎; 山田 大晶; 金子 順一; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    生産加工・工作機械部門講演会 : 生産と加工に関する学術講演会, 巻:2019, 号:0, 開始ページ:C24, 2019年
    In this research, I will present a high precision grinding technique of cutting edge of punch. This method performs finish grinding process planning method by simultaneous three-axis control of a conical grindstones on a machining center. Cutting edges of punch are tools used to cut out thin-walled shapes, it is necessary to limit the thickness of the tip of the cutting edge to 10 [µm] or less and to suppress a surface roughness of cutting edge, because the thickness and the surface roughness affect the generation of chips and cutting quality at the time of material cutting. I try to apply to an irregularly shaped cutting edge of punch processing condition of a straight blade that the surface roughness of the edge is suppressed by carrying out truing and the surface roughness can be further suppressed by grinding by a path tilted along the edge. As a result, it became possible to generate cutting edges of punch with complicated shapes by processing condition and tool path.
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.1299/jsmemmt.2019.13.C24
    DOI ID:10.1299/jsmemmt.2019.13.C24, CiNii Articles ID:130007836347
  • 五軸制御加工における旋回軸指令値の修正による加工速度低下抑制手法の開発               
    中村 隆之; 市川 康平; 長谷川 雅信; 金子 順一; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    生産加工・工作機械部門講演会 : 生産と加工に関する学術講演会, 巻:2019, 号:0, 開始ページ:A39, 2019年
    In recent cutting processes, 5-axis controlled machine tool has become essential as the shape of the work becomes complicated, and high efficiency by short-time machining under high feed conditions is required. However, in a machining plan based on a CAM system aiming to avoid interference, there is a problem that the actual feed speed does not reach the command value and the machining time becomes longer than expected. In this report, in machines with a trunnion stage type configuration, attention is paid to the jerk value of the turning axis, and propose the tool posture planning that restrain machining speed decrease by correction command value of turning axis.
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.1299/jsmemmt.2019.13.A39
    DOI ID:10.1299/jsmemmt.2019.13.A39, CiNii Articles ID:130007836338
  • 機械学習による低剛性の切削加工対象物の変位量推定手法の開発:(加工条件と変位量の画像化)               
    杉田 俊平; 金子 順一; 阿部 壮志; 掘尾 健一郎
    生産加工・工作機械部門講演会 : 生産と加工に関する学術講演会, 巻:2019, 号:0, 開始ページ:A38, 2019年
    When estimating the effect of elastic deformation of a workpiece generated during machining on machining errors in machining of low rigidity objects, it is necessary to continuously carry out finite element analysis in the shape in the middle of machining and increase in calculation time becomes a problem. Then, in this study, was attempted to drastically reduce processing time by forming a data set obtained by making processing conditions and displacement distribution information after processing to two-dimensional image information, to develop a method guessing displacement distribution by machine learning. In this paper, we explain the results obtained for the shape of the blade.
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.1299/jsmemmt.2019.13.A38
    DOI ID:10.1299/jsmemmt.2019.13.A38, CiNii Articles ID:130007836337
  • 大規模複雑形状を対象とした走査線工具経路の高速高精度な生成手法               
    金子 順一; 北原 広; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    精密工学会学術講演会講演論文集, 巻:2019, 号:0, 開始ページ:262, 終了ページ:263, 2019年

    自動車用部品金型の製造では、3軸制御のマシニングセンタによる走査線加工が広く用いられている。この走査線経路はCAD等で設計された金型表面形状と工具との接触点を計算することで導出される。この表面形状は、自由曲面をポリゴンで高精度に近似した多数の多面体として取り扱われ、経路生成に長い処理時間とメモリ量が必要とされている。本研究では、この導出にGPUとして知られる並列演算デバイスを導入し、効率的な接触点の探索とオフセット形状の生成を実施するアルゴリズムを提案する。開発手法により、メモリ使用量を抑制しながら高速かつ高精度な工具経路点の導出が可能となっている。


    公益社団法人 精密工学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.11522/pscjspe.2019A.0_262
    DOI ID:10.11522/pscjspe.2019A.0_262, CiNii Articles ID:130007800785
  • 加工領域を対象とした加工可能姿勢範囲の高速な導出による工具経路計画法の開発               
    秋山 瑞樹; 金子 順一; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    精密工学会学術講演会講演論文集, 巻:2019, 号:0, 開始ページ:812, 終了ページ:813, 2019年

    多軸制御加工のCL計画では、工具経路を導出して切削点毎の姿勢を決定する。しかし加工面のフィード・ピック方向における工具姿勢の連続性を確保するには、工具姿勢を制約して計画することが望ましい。そこでUVパラメータで定義された加工面に対し、コンフィギュレーション空間での加工可能姿勢を導出し、経路を決定する新しい計画法を提案する。本報告では、加工可能姿勢範囲に対する加工面の色情報による可視化手法を述べる.


    公益社団法人 精密工学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.11522/pscjspe.2019S.0_812
    DOI ID:10.11522/pscjspe.2019S.0_812, CiNii Articles ID:130007702723
  • ワイヤ+アーク放電による溶融金属積層 (「電気加工法を用いた付加製造技術」特集)               
    笹原 弘之; 阿部 壮志
    電気加工学会誌 = Journal of the Japan Society of Electrical Machining Engineers, 巻:52, 号:130, 開始ページ:71, 終了ページ:78, 2018年07月
    電気加工学会, 日本語
    ISSN:0387-754X, CiNii Articles ID:40021651313, CiNii Books ID:AN00151681
  • 同時多軸制御ワイヤ放電加工による複雑形状荒加工システムの開発               
    髙畑 匡宏; 金子 順一; 入口 健二; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    生産加工・工作機械部門講演会 : 生産と加工に関する学術講演会, 巻:2018, 号:0, 開始ページ:B10, 2018年
    In recent years, new usage of Wire Electric Discharge Machining(WEDM) is expected for rough machining of difficult-to-cut materials such as aircraft parts. Therefore, we are developing new WEDM based on multi-axis control process. So, a new machine tool for multi-axis controlled WEDM process has been developed. The machine tool has 2-axis tilt and rotary tables and it can change the wire posture against workpiece surface. However, it is difficult to plan the path and the posture of wire avoiding the interference with the workpiece while continuously changing the posture. Thus, we propose a new planning method. This method is realized while solving the difficult problem.
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.1299/jsmemmt.2018.12.B10
    DOI ID:10.1299/jsmemmt.2018.12.B10, CiNii Articles ID:130007637737
  • 加工対象物の切削に伴う形状変化を考慮可能な工具姿勢計画手法の開発               
    金子 順一; 渡邊 健人; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    年次大会, 巻:2018, 号:0, 開始ページ:S1310006, 2018年

    This study proposed new automatic planning method for tool posture in multi axis controlled machining process to avoid collisions between the cutting tool and workpiece shape with unremoved volume in rough machining process. The proposed method sequentially judges the likelihood of collision between holder and shank parts of the cutting tool and the workpiece surface, which is changed by machining process. Then, continuous change of tool postures without collision is automatically determined. In the proposed method, an efficient algorithm for settings of tool posture candidates is proposed. By applying the proposed algorithm, it is possible to prevent rapid changes in tool posture at each cutter location, while reducing computation time for geometric calculation. In this paper we conduct experimental estimation about tool path of scanning path. In the planned results, the proposed method can generate continuous change of tool posture within several dozen milliseconds in each cutter location.


    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.1299/jsmemecj.2018.S1310006
    DOI ID:10.1299/jsmemecj.2018.S1310006, CiNii Articles ID:130007620199
  • 高精度なオフセット面の生成手法               
    北原 広; 金子 順一; 鰺坂 昌広; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    年次大会, 巻:2018, 号:0, 開始ページ:S1310001, 2018年

    Sculptured surface on large-scale dies with complex curved surface such as automobile body parts is usually fabricated by ball-end-mill using 3-axis NC milling machines. Normally, toolpath for machining products is generated by geometric calculation between product model and tool. However, if the product has a large and complex surface, number of polyhedrons approximating the product increases, so a calculation time becomes enormous. In past research, methods of geometric calculation using offset surface generation and the parallel processing function of GPU were proposed to solve this problem. However, these methods didn't consider error due to the approximation process and increase in memory usage. To reduce this geometric error and memory usage, we propose a new method for accurate offset surface generation. In this method, the offset surface is generated by vertices of the polyhedron constituting the product and the tool radius. This approach enables accurately calculating a height of the offset surface of the area approximated by the fine polygon shape while suppressing an increase in memory usage.


    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.1299/jsmemecj.2018.S1310001
    DOI ID:10.1299/jsmemecj.2018.S1310001, CiNii Articles ID:130007620179
  • 多方向光学計測を統合した工具形状推定手法の開発               
    金子 真由美; 神永 昂周; 金子 順一; 片野 清彦; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    精密工学会学術講演会講演論文集, 巻:2018, 号:0, 開始ページ:205, 終了ページ:206, 2018年

    近年NC切削加工においては,機械衝突の事前のコンピュータシミュレーションによる回避が広く行われている.しかし,工作機械主軸に装着された工具形状がシミュレーションのデータと実際の工具とで一致しない人為的ミスの発生が問題となっている.そこで本研究では,工作機械主軸に装着された工具をカメラで撮影し,複数画像から工具形状を推定することで,シミュレーションでの推定形状との差異を高速に比較する手法を開発した.


    公益社団法人 精密工学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.11522/pscjspe.2018A.0_205
    DOI ID:10.11522/pscjspe.2018A.0_205, CiNii Articles ID:130007602512
  • 加工対象物の切削抵抗による変形を考慮した工具姿勢計画法の開発               
    大熊 優輝; 金子 順一; 堀尾 健一郎; 阿部 壮志
    精密工学会学術講演会講演論文集, 巻:2018, 号:0, 開始ページ:68, 終了ページ:69, 2018年

    ジェットエンジンのブレードに代表される薄肉形状部品の仕上げには切削加工が多用されており、切削に伴う切削抵抗による弾性変形が加工精度にもたらす影響の低減が課題となっている。そこで、本研究では、同時5軸制御加工において、ボールエンドミルによる工具姿勢の変化によって生じる切削抵抗の変化に注目し、ブレードの変形を最小化する工具姿勢を計算シミュレーションによって計画するシステムの開発を行った。


    公益社団法人 精密工学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.11522/pscjspe.2018A.0_68
    DOI ID:10.11522/pscjspe.2018A.0_68, CiNii Articles ID:130007602421
  • 異形状工具に対応した走査線工具経路の高速生成アルゴリズムの開発               
    山岸 直人; 北原 広; 金子 順一; 鯵坂 昌広; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    精密工学会学術講演会講演論文集, 巻:2018, 号:0, 開始ページ:70, 終了ページ:71, 2018年

    自動車用大型プレス金型の製作においては、高効率な切削工具の利用による加工時間の短縮が課題とされている。これに対して、近年、ブルノーズエンドミルやバレルエンドミルといった非球面状の切れ刃を持つ異形状工具の利用が注目されている。本報告では、これらの異形状工具を用いた大規模金型の仕上げ加工を対象として、走査線経路の座標導出を高速に実施する新しい並列演算手法について述べる。


    公益社団法人 精密工学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.11522/pscjspe.2018A.0_70
    DOI ID:10.11522/pscjspe.2018A.0_70, CiNii Articles ID:130007602277
  • プラントへの機器搬入時支援システムの開発               
    中村 隆之; 金子 順一; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    精密工学会学術講演会講演論文集, 巻:2018, 号:0, 開始ページ:56, 終了ページ:57, 2018年

    工場などの大規模施設に大型機器を搬入する際、搬入経路および機器の姿勢を検討し、搬入の可否の検証を事前に行う必要がある。しかし、建築用CAD等を用いる従来手法では、この検討と結果の確認に多くの労力を要するため省力化が求められている。そのため本報告では施設内部の計測点群データをもとに姿勢計画を短時間で行い、AR(拡張現実)表示によって計画結果の可否を確認する支援システムの開発について述べる。


    公益社団法人 精密工学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.11522/pscjspe.2018A.0_56
    DOI ID:10.11522/pscjspe.2018A.0_56, CiNii Articles ID:130007602047
  • ワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングにおける造形物温度予測に基づく溶着金属形状制御               
    阿部 壮志; 金子 順一; 堀尾 健一郎; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 巻:2018, 号:0, 開始ページ:418, 終了ページ:419, 2018年

    本研究ではワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングにおいて,造形物の形状精度向上のための最適な積層条件の導出方法の確立を目的とする.本プロセスの造形物温度および表面形状を模擬したシミュレーションにより溶着金属形状を推定し,これをもとに各予熱温度における最適な積層条件を導出した.造形物温度分布の推定結果に基づいて最適な積層条件を決定することで,溶着金属形状精度の向上を可能にした.


    公益社団法人 精密工学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.11522/pscjspe.2018A.0_418
    DOI ID:10.11522/pscjspe.2018A.0_418, CiNii Articles ID:130007601841
  • ワイヤ・アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリング               
    笹原 弘之; 阿部 壮志
    機械の研究 = Science of machine, 巻:69, 号:7, 開始ページ:568, 終了ページ:576, 2017年07月
    養賢堂, 日本語
    ISSN:0368-5713, CiNii Articles ID:40021247214, CiNii Books ID:AN00349838
  • ワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングを用いた異種金属積層:フィラーワイヤを用いた造形による溶着金属成分制御方法の開発               
    阿部 壮志; 森 大樹; 園家 啓嗣; 中村 正信; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 巻:2017, 号:0, 開始ページ:569, 終了ページ:570, 2017年
    本研究ではワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングによる異種金属積層造形物において,異種金属界面に生じる残留応力や熱応力低減を目的として,界面に溶着金属成分を制御した中間層を形成した.これにより界面周辺の溶着金属成分の急激な変化を抑制した.溶着金属成分を制御するために,MIG/MAG溶接トーチから供給されるワイヤとは異なる材料をフィラーワイヤとして側方から溶融池に挿入する造形法を検証した.
    公益社団法人 精密工学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.11522/pscjspe.2017A.0_569
    DOI ID:10.11522/pscjspe.2017A.0_569, CiNii Articles ID:130006434469
  • 超音波振動と高周波誘導加熱を用いた 大気中アルミニウム接合において接合条件が接合強度に及ぼす影響               
    長田 智司; 園家 啓嗣; 阿部 壮志; 中村 正信; 後藤 秀広; 小田切 咲希
    軽金属溶接, 巻:55, 号:2, 開始ページ:63, 終了ページ:69, 2017年

    The needs of aluminum joints have grown in recent years. However, as aluminum forms strong oxide layers on the surface in an atmosphere, joining of these materials is di‹cult. This is where we conceived of a new inatmosphere solid phase bonding method which uses high-frequency induction heating and ultrasonic vibration. The effects of ultrasonic vibration and bonding conditions on this new bonding method were investigated. As the results, we were able to confirm the effcacy of ultrasonic waves on bonding. The bonding mechanism of new bonding method was also clear.


    一般社団法人 軽金属溶接協会, 日本語
    DOI ID:10.11283/jlwa.55.63, ISSN:0368-5306, CiNii Articles ID:130005397398, CiNii Books ID:AN00314764
  • 鋼板とアルミニウム合金板の異材抵抗スポット溶接部の引張強度に及ぼす溶接条件の影響               
    園家 啓嗣; 望月 舜; 阿部 壮志; 中村 正信
    軽金属溶接 = Journal of light metal welding : 軽金属溶接協会誌, 巻:54, 号:12, 開始ページ:460, 終了ページ:467, 2016年12月
    軽金属溶接協会, 日本語
    ISSN:0368-5306, CiNii Articles ID:40021033846, CiNii Books ID:AN00314764
  • 高周波誘導加熱と超音波振動を用いた大気中でのアルミニウム固相接合法の開発               
    長田 智司; 園家 啓嗣; 阿部 壮志; 中村 正信; 宮川 和幸
    火力原子力発電 = The thermal and nuclear power, 巻:67, 号:5, 開始ページ:297, 終了ページ:302, 2016年05月
    火力原子力発電技術協会, 日本語
    ISSN:0387-1029, CiNii Articles ID:40020861720, CiNii Books ID:AN00045480
  • 軟鋼とアルミ合金の異材スポット溶接部の強度に及ぼす溶接条件の影響               
    QISTINA ZARIEF; 阿部 壮志; 園家 啓嗣; 中村 正信; 樋口 大祐
    山梨講演会講演論文集, 巻:2016, 号:0, 開始ページ:107, 終了ページ:107, 2016年
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.1299/jsmeyamanashi.2016.107
    DOI ID:10.1299/jsmeyamanashi.2016.107, CiNii Articles ID:130007088346
  • ピストン頭部用溶射皮膜の熱的特性評価               
    関根 優志; 園家 啓嗣; 中村 正信; 阿部 壮志
    山梨講演会講演論文集, 巻:2016, 号:0, 開始ページ:355, 終了ページ:355, 2016年
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.1299/jsmeyamanashi.2016.355
    DOI ID:10.1299/jsmeyamanashi.2016.355, CiNii Articles ID:130007088275
  • 超音波加振を用いたA1070材の大気中固相接合の強度の評価               
    後藤 秀広; 小田切 咲希; 長田 智司; 園家 啓嗣; 阿部 壮志; 中村 正信
    山梨講演会講演論文集, 巻:2016, 号:0, 開始ページ:302, 終了ページ:302, 2016年
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.1299/jsmeyamanashi.2016.302
    DOI ID:10.1299/jsmeyamanashi.2016.302, CiNii Articles ID:130007088228
  • A1070材の大気中固相接合における超音波振動および接合温度の影響               
    長田 智司; 後藤 秀広; 園家 啓嗣; 阿部 壮志; 中村 正信
    溶接学会全国大会講演概要, 巻:2016, 号:0, 開始ページ:306, 終了ページ:307, 2016年
    強靭な酸化皮膜をもつアルミニウムは難接合材である.近年,新たな接合方法も試みられているが,コストや環境の制約がある.そこで超音波振動および高周波誘導加熱を用いて大気中でアルミニウムを短時間に接合する方法を考案した.その接合法における超音波振動及び接合温度の影響を検討した.
    一般社団法人 溶接学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.14920/jwstaikai.2016f.0_306
    DOI ID:10.14920/jwstaikai.2016f.0_306, CiNii Articles ID:130005435825
  • ワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングのための造形形状シミュレータの開発:ビード形状の2次元モデルによるシェル形状造形物の推定               
    阿部 壮志; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 巻:2016, 号:0, 開始ページ:315, 終了ページ:316, 2016年
    本研究ではワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングの造形精度の向上のために,積層パスだけでなく,目標形状に対して適切な積層条件を出力可能なCAMの開発を目的とする.本報告では2次元ビード形状モデルを提案し,シェル構造物の造形形状を予測するシミュレータの開発および形状予測精度の検証を行った.
    公益社団法人 精密工学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.11522/pscjspe.2016A.0_315
    DOI ID:10.11522/pscjspe.2016A.0_315, CiNii Articles ID:130005244172
  • 軟鋼とアルミニウム合金の異材スポット溶接の引張強度に及ぼす溶接組織の評価               
    阿部 壮志; 望月 舜; 園家 啓嗣; 中村 正信; 樋口 大祐
    溶接学会全国大会講演概要, 巻:2016, 号:0, 開始ページ:132, 終了ページ:133, 2016年
    現在,自動車の主要な接合プロセスであるスポット溶接法に注目し,軟鋼とアルミニウム合金のスポット溶接における溶接部の強度低下の原因を調べるため,スポット溶接条件が強度に及ぼす影響について評価した.その結果,スポット溶接条件の変化によって継手強度が変化した.SEM像などの観察結果より,IMCなど,複数の組織変化が見られた.
    一般社団法人 溶接学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.14920/jwstaikai.2016s.0_132
    DOI ID:10.14920/jwstaikai.2016s.0_132, CiNii Articles ID:130005169860
  • GS0401 高周波誘導加熱と超音波振動を用いた大気中でのアルミ合金の接合法の開発               
    後藤 秀広; 穴山 天地; 長田 智司; 園家 啓嗣; 阿部 壮志; 中村 正信
    日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集, 巻:2016, 号:0, 開始ページ:_GS0401, 終了ページ:1_-_GS0401-2_, 2016年
    The purpose of this research is to develop the technology for aluminum alloy is weld in short time and a little change shape in atmosphere. It was welded using high frequency induction heating and ultrasonic vibration for it. As a result, when applying the ultrasonic vibration to the bonding portion, the tensile strength increases with junction temperature. When applying the ultrasonic vibration to the bonding portion, it increases in the tensile strength more than the case when isn't applied to the ultrasonic vibration. This is ultrasonic vibration destroys oxide layer of aluminum alloy, and to make a joint surface generate more material flow.
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI ID:10.1299/jsmekanto.2016.22._GS0401-1_, CiNii Articles ID:110010049948, CiNii Books ID:AA11902161
  • アーク放電を用いた溶融金属積層造形システムの開発:ニッケル基合金とステンレス鋼による異種金属積層造形物の接合強度               
    阿部 壮志; 笹原 弘之; 園家 啓嗣
    溶接学会全国大会講演概要, 巻:2015, 号:0, 開始ページ:376, 終了ページ:377, 2015年
    本研究ではMIG・MAG溶接技術で用いられるアーク放電により金属を溶融する技術に着目し,溶融させた金属を滴下,凝固させ三次元積層を行う溶融金属積層法を発展させている.本手法を用いて,複数種類の金属材料を積層する造形装置および造形手法を開発し,その造形物の接合強度を調査した.
    一般社団法人 溶接学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.14920/jwstaikai.2015f.0_376
    DOI ID:10.14920/jwstaikai.2015f.0_376, CiNii Articles ID:130005490499
  • 溶融金属積層により造形したマグネシウム合金の引張特性調査               
    高木 悠貴; 阿部 壮志; 三宮 大喜; 西山 新一郎; 大田 秀一郎; 中村 国光; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 巻:2015, 号:0, 開始ページ:537, 終了ページ:538, 2015年
    本研究では,アーク溶接技術を用いて3次元造形を行う溶融金属積層法により,従来のアデティブ・マニュファクチャリング技術では実現されていない,マグネシウム合金を用いた積層造形を可能とし,造形物の引張強度,0.2%耐力,伸びを調査した.その結果,引張強度は同等なバルク材と比べ同等な強度を有することが明らかになった.一方,0.2%耐力は同等なバルク材に比べ低い値となり,伸びは高い値であることが明らかになった.
    公益社団法人 精密工学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.11522/pscjspe.2015A.0_537
    DOI ID:10.11522/pscjspe.2015A.0_537, CiNii Articles ID:130005486874
  • 160 高周波誘導加熱と超音波加振を用いた大気中でのアルミニウム合金固相接合法の開発               
    穴山 天地; 後藤 秀広; 阿部 壮志; 中村 正信; 園家 啓嗣; 長田 智司
    山梨講演会講演論文集, 巻:2015, 号:0, 開始ページ:42, 終了ページ:43, 2015年
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI ID:10.1299/jsmeyamanashi.2015.42, CiNii Articles ID:110010053755, CiNii Books ID:AN10553987
  • 201 ピストン用溶射皮膜の特性評価               
    小谷 碧; 関根 優志; 園家 啓嗣; 中村 正信; 阿部 壮志
    山梨講演会講演論文集, 巻:2015, 号:0, 開始ページ:44, 終了ページ:45, 2015年
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI ID:10.1299/jsmeyamanashi.2015.44, CiNii Articles ID:110010053756, CiNii Books ID:AN10553987
  • 202 溶射法による直接摩擦材形成法の開発               
    坂本 拓也; 阿部 壮志; 園家 啓嗣; 中村 正信
    山梨講演会講演論文集, 巻:2015, 号:0, 開始ページ:46, 終了ページ:47, 2015年
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI ID:10.1299/jsmeyamanashi.2015.46, CiNii Articles ID:110010053757, CiNii Books ID:AN10553987
  • 203 軟鋼とアルミニウム合金の異材スポット溶接部の評価               
    望月 舜; 阿部 壮志; 園家 啓嗣; 中村 正信; 樋口 大祐
    山梨講演会講演論文集, 巻:2015, 号:0, 開始ページ:48, 終了ページ:49, 2015年
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI ID:10.1299/jsmeyamanashi.2015.48, CiNii Articles ID:110010053758, CiNii Books ID:AN10553987
  • C43 アーク放電を用いた溶融金属積層造形システムの開発 : 異種金属を用いた造形(OS14 先端材料・難削材の加工(2))               
    阿部 壮志; 笹原 弘之
    生産加工・工作機械部門講演会 : 生産と加工に関する学術講演会, 巻:2014, 号:0, 開始ページ:199, 終了ページ:200, 2014年
    The direct metal lamination is one of the additive manufacturing processes using the arc welding technology; where the molten metal made by the arc discharge is accumulated successively in this process. In this study, two kinds of dissimilar metal fabrication were conducted. One combination is an aluminum alloy and a titanium alloy. Another is a stainless steel and a Ni based alloy. The boundaries of dissimilar metal structures were investigated. As a result, the potential of the fabrication with more than one kind of metallic material by direct metal lamination is shown.
    一般社団法人 日本機械学会, 日本語
    DOI ID:10.1299/jsmemmt.2014.10.199, CiNii Articles ID:110009939364, CiNii Books ID:AA11902343
  • アーク放電を用いた溶融金属積層のためのCAMシステム開発:積層高さ制御によるオーバーハング形状造形               
    阿部 壮志; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 巻:2013, 号:0, 開始ページ:187, 終了ページ:188, 2013年
    本研究では溶接技術で用いられるアーク放電により金属を溶融する技術に着目し,溶融させた金属を滴下,凝固させ三次元積層を行う溶融金属積層法を発展させている.本手法ではオーバーハング形状を迅速に造形可能であるが,傾斜角度によって積層高さが異なるため,造形精度が低下し,複雑なオーバーハング形状の造形が困難である.そこで,積層高さ誤差をトーチ送り速度制御により補正することで複雑形状の造形を可能にした.
    公益社団法人 精密工学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.11522/pscjspe.2013A.0.187.0
    DOI ID:10.11522/pscjspe.2013A.0.187.0, CiNii Articles ID:130004661091
  • アーク放電を用いた溶融金属積層におけるソリッド構造造形手法の開発               
    阿部 壮志; 吉丸 玲欧; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 巻:2012, 号:0, 開始ページ:775, 終了ページ:776, 2012年
    本研究では溶接技術で用いられるアーク放電により金属を溶融する技術に着目し,溶融させた金属を滴下,凝固させ三次元積層を行う溶融金属積層法を発展させている.本手法を用いてソリッド構造を造形する際の積層条件と引張強度の関係を調査した.その結果,積層方向は強度にほとんど影響を与えず,低入熱条件ほど強度が高いことを明らかにした.本試験結果から適切な積層条件を用いてソリッド構造を造形するCAMを開発した.
    公益社団法人 精密工学会, 日本語
    DOI:https://doi.org/10.11522/pscjspe.2012A.0.775.0
    DOI ID:10.11522/pscjspe.2012A.0.775.0, CiNii Articles ID:130004660921
  • 溶融金属積層によるシェル構造物の残留応力と変形               
    阿部 壮志; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 巻:2011, 号:0, 開始ページ:936, 終了ページ:937, 2011年
    本研究では,溶接技術で用いられているアーク放電により金属を溶融する技術に着目し,溶融させた金属を積層させることで三次元造形を行う溶融金属積層法を発展させている.本報告では溶融金属積層法によるシェル構造物の残留応力分布と積層直後の造形物中の温度分布の関係を調査した.結果として,造形物中の温度が大きい条件では残留応力が小さくなる.また,造形物中の温度分布は入熱条件と冷却方法によって定まる.温度分布により発生する圧縮塑性ひずみの不均一分布により残留応力が発生する.
    公益社団法人 精密工学会
    DOI:https://doi.org/10.11522/pscjspe.2011A.0.936.0
    DOI ID:10.11522/pscjspe.2011A.0.936.0, CiNii Articles ID:130004660511
■ 講演・口頭発表等
  • Investigation of the influence of base metal size on residual stress and deformation in directed energy deposition               
    Kaito Sekiguchi; Yuichiro Miyata; Shogo Sugimoto; Takeyuki Abe; Jun’ichi Kaneko
    The 20th International Conference on Precision Engineering, 2024年11月
    英語, 口頭発表(一般)
  • 6自由度垂直多関節ロボットを用いた加工作業における関節軸の躍度制約を考慮した手先姿勢修正法               
    先﨑拓真,金子順一,阿部壮志
    2024年05月, [国内会議]
  • ワイヤ+アーク放電によるアディティブマニュファクチャリングにおけるシールドガスが造形物形状に与える影響の調査               
    中本匠,阿部壮志,金子順一
    2024年05月, [国内会議]
  • Development of precision analysis method of tooth profile in gear skiving process with shape projection of removal area               
    Hiroki YONEZAWA,Jun’ichi KANEKO,Takeyuki Abe,Naruhiro IRINO, Yuta SHINBA, Yasuhiro IMABEPPU
    2023年12月, [国際会議]
  • Optimization method of NC command for feature line shape considering acceleration/deceleration characteristic of CNC machine tool               
    Toshihiro KURODA,Jun’ichi Kaneko,Takeyuki Abe
    2023年12月, [国際会議]
  • Study on the influence of the dendritic microstructure on the turning of WAAM Inconel 718               
    Gustavo Quadra Vieira dos Santos,Youhei Kujirai,Jun’ichi Kaneko,Takeyuki Abe
    2023年12月, [国際会議]
  • Elastic deformation of aluminum bronze / duplex stainless composite structures by wire arc additive manufacturing               
    Kanta SAITO,Takeyuki Abe,Jun’ichi Kaneko
    2023年12月, [国際会議]
  • Investigation of the relationship between electric power and deposited metal width in wire additive manufacturing using Joule heating               
    Naoki Koyama,Takeyuki Abe,Jun’ichi Kaneko,, , ,
    2023年12月, [国際会議]
  • Process planning for hybrid manufacturing based on base metal dimension and material consumption               
    Takeyuki Abe,Tomoaki Kataoka,Jun’ichi Kaneko
    2023年12月, [国際会議]
  • Support geometry position and removal sequence planning method considering loaded force during support removal for additive manufacturing products               
    Jun’ichi KANEKO,Takumi Osato,Takeyuki Abe
    2023年12月, [国際会議]
  • Development of precision analysis method of tooth profile in gear skiving process with shape projection of removal area               
    Hiroki YONEZAWA Jun’ichi KANEKO Takeyuki Abe Naruhiro IRINO Yuta SHINBA Yasuhiro IMABEPPU
    2023年12月, [国際会議]
  • ウィービングを用いたWAAMによるAl合金上への純Ti層の形成               
    中島健太郎,永松秀朗,笹原弘之,阿部壮志
    2023年09月, [国内会議]
  • 6自由度垂直多関節ロボットを用いた加工作業における関節軸の躍度制約を考慮した手先姿勢修正法               
    先﨑拓真 金子順一 阿部壮志
    2023年09月, [国内会議]
  • A Spherical Test Artifact to Evaluate Three-Dimensional Form Accuracy for Wire Arc Additive Manufacturing               
    Sakufu Ko,Takayuki Sagawa,Yuka Yamagata,Shigeru Aoki, Takeyuki Abe
    2023年08月, [国際会議]
  • A Spherical Test Artifact to Evaluate Three-Dimensional Form Accuracy for Wire Arc Additive Manufacturing               
    Sakufu Ko Takayuki Sagawa Yuka Yamagata Shigeru Aoki Takeyuki Abe
    2023年08月, [国際会議]
  • Analysis of the influences of different Tool Postures on the Machinability of WAAM Inconel 718               
    Gustavo Quadra Vieira dos Santos, Jun'ichi Kaneko, Takeyuki Abe
    2022年12月, [国際会議]
  • Alternation sequence planning and process time estimation for hybrid additive and subtractive manufacturing               
    Akira Nishiyama, Tomoaki Kataoka, Shun Kayashima, Nobuyuki Sumi, Takashi Hashimoto, Takeyuki Abe, Jun'ichi Kaneko
    2022年12月, [国際会議]
  • Improvement of joint strength of wire and arc additive manufactured titanium and aluminum dissimilar alloys               
    Hideaki Nagamatsu, Kentaro Nakajima, Takeyuki Abe, Hiroyuki Sasahara
    2022年12月, [国際会議]
  • Influence of cooling temperature on CuSn alloy by wire and arc additive manufacturing with pure copper mold               
    Kango Okabe, Naoya Katagiri, Takahumi Hanai, Masanori Kubota, Takeyuki Abe, Jun'ichi Kaneko
    2022年12月, [国際会議]
  • Optimization of machine tool motion for finish machining process of turbine blade considering geometric failure on polygon data of workpiece shape               
    Jun'ichi Kaneko, Yuki Hanada, Takeyuki Abe
    2022年11月, [国際会議]
  • 数値制御工作機械の加減速特性を考慮したフィーチャーライン形状工具通過時の速度指令計画               
    黒田敏弘,金子順一,阿部壮志
    2022年11月, [国内会議]
  • Development of process planning support system combining additive manufacturing and subtractive manufacturing               
    Akira Nishiyama, Tomoaki Kataoka, Shun Kayashima, Nobuyuki Sumi, Takashi Hashimoto, Takeyuki Abe, Jun'ichi Kaneko
    2022年11月, [国際会議]
  • スカイビング加工の除去領域解析における軸交差角の影響を考慮した角速度補正による歯面形状評価の精度向上               
    米澤大輝,金子順一,阿部壮志
    2022年10月, [国内会議]
  • 旋削加工における工具すくい角の変化による切りくずの分断               
    木戸達哉,金子順一,阿部壮志
    2022年10月, [国内会議]
  • ワイヤ+アーク放電によるA5356金属積層造形物の表面形状と圧縮強度の評価               
    櫻井由世,仁田脇雅史,山縣侑加,洪策符,阿部壮志,金子順一
    2022年10月, [国内会議]
  • ワイヤ+アーク放電によるアディティブマニュファクチャリングを用いた傾斜を有する形状のための積層経路の検討               
    高橋雄大,山縣侑加,洪策符,阿部壮志,金子順一
    2022年10月, [国内会議]
  • 数値制御工作機械の加減速特性を考慮した形状誤差制御のための送り速度計画手法               
    黒田敏弘,金子順一,阿部壮志
    2022年10月, [国内会議]
  • 薄肉部品の切削力による弾性変形を考慮した把持計画手法の開発               
    近藤翔太,金子順一,阿部壮志
    2022年10月, [国内会議]
  • 金属積層造形のサポート形状除去時の負荷力を考慮したサポート形状の配置・除去順序計画               
    大里匠海,金子順一,阿部壮志
    2022年10月, [国内会議]
  • DED方式金属積層における熱履歴情報を考慮した造形経路計画アルゴリズムの開発               
    加藤麗音,金子順一,阿部壮志,金子弘樹,入口健二
    2022年10月, [国内会議]
  • 研削加工における画像処理を用いて計測した火花と研削エネルギーの関係               
    小島拓泰,阿部壮志,金子順一
    2022年10月, [国内会議]
  • Feasibility Study of Large-Sized Aluminum Facades by Using Wire Arc Additive Manufacturing               
    Yuka Yamagata, Takayuki Sagawa, Masashi Nitawaki, Takeyuki Abe
    2022年07月, [国際会議]
  • ワイヤ+アーク方式金属 3D プリンタを用いた大型アルミ部材の造形               
    山縣侑加,佐川隆之,仁田脇雅史,阿部壮志
    2022年06月, [国内会議]
  • 多軸制御工作機械の軸動作の加減速を考慮した経路修正アルゴリズムの開発               
    花田悠輝,金子順一,阿部壮志
    2022年05月, [国内会議]
  • Analysis of the Heat treatment effects on Inconel 718 products manufactured with the Wire and Arc Additive Manufacturing Technique               
    Gustavo Quadra Vieira dos Santos, Jun'ichi Kaneko, Takeyuki Abe
    2021年12月, [国際会議]
  • Mechanical properties of SUS329J4L fabricated by wire and arc additive manufacturing               
    Kota Sugimoto, Yoritomo Ueda, Takeyuki Abe, Jun'ichi Kaneko
    2021年12月, [国際会議]
  • Mechanical properties and joining state in wire and arc additive manufacturing of Al-Si/Mg-Al-Zn dissimilar alloys               
    Tomoyasu Shimada, Hideaki Nagamatsu, Takeyuki Abe, Jun'ichi Kaneko, Hiroyuki Sasahara
    2021年12月, [国際会議]
  • ワイヤ+アーク放電によるAMと仕上げ同時加工を用いた内部組織制御技術の開発               
    仲田悠,阿部壮志,金子順一
    2021年06月, [国内会議]
  • Microstructure and welding penetration of wire and arc additive manufactured Pure Titanium and A5356 dissimilar alloys using cold metal transfer welding               
    Hideaki Nagamatsu, Hiroyuki Sasahara, Takeyuki Abe
    2021年06月, [国際会議]
  • ワイヤ+アーク放電を用いた金属積層造形によるCuSn合金の材料特性制御技術の開発               
    間船雄太,片桐直弥,花井孝文,久保田優典,阿部壮志,金子順一
    2021年03月, [国内会議]
  • ワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングを用いたMg合金-Al合金積層におけるAl合金Si添加量の影響               
    嶋田大祥,永松秀朗,阿部壮志,金子順一,笹原弘之
    2021年03月, [国内会議]
  • 多軸工具姿勢制御によるトムソン刃のヘリカルスキャン研削技術の開発               
    重村佳太郎,金子順一,阿部壮志
    2021年03月, [国内会議]
  • Improvement in microstructure by wire arc additive manufacturing with finishing process               
    Yu Nakata, Jun'inchi Kaneko, Takeyuki Abe
    2020年11月, [国際会議]
  • Modeling and control for preventing stubbing or droplets in Laser Metal-wire Deposition process               
    Shun Kayashima, Takashi Hashimoto, Takeyuki Abe, Jun'ichi Kaneko
    2020年11月, [国際会議]
  • Analysis of the Machinability and Machining effects on Properties of Inconel 718 Additive Manufacturing Products               
    Gustavo Quadra Vieira dos Santos, Jun'inchi Kaneko, Takeyuki Abe
    2020年11月, [国際会議]
  • Development of tool shape estimation system with integrated multi-directional silhouette measurement               
    Jun'inchi Kaneko, Mayumi Kaneko, Takeyuki Abe
    2020年11月, [国際会議]
  • WAAMのための温度センシングによる入熱制御 -ビード形状シミュレーションを用いた入熱条件の決定-               
    阿部壮志,金子順一,笹原弘之
    2020年09月, [国内会議]
  • Development of tool path generation method for complex deep groove shape with simultaneous 4-axis machining               
    Kohei ichikawa, Takayuki Nakamura, Jun'inchi Kaneko, Masanobu Hasegawa, Takeyuki Abe
    2020年09月, [国際会議]
  • Tool posture planning method for low rigidity workpiece considering elastic deformation caused by cutting force               
    Jun'inchi Kaneko, Yuki Okuma, Shumpei Sugita, Takeyuki Abe
    2020年09月, [国際会議]
  • Optimization method of rotational axis motion in 5-axis controlled machining to keep command tool feed rate               
    Takayuki Nakamura, Kohei ichikawa, Masanobu Hasegawa, Jun'inchi Kaneko, Takeyuki Abe
    2020年09月, [国際会議]
  • WAAMによる中実形状造形のための積層条件決定支援ソフトウェア開発               
    井口玲良,阿部壮志,金子順一
    2020年06月, [国内会議]
  • WAAMと切削による複合加工のための工程設計法の開発               
    片岡倫明,阿部壮志,金子順一
    2020年06月, [国内会議]
  • 金属積層造形を対象としたノズル経路・姿勢計画手法               
    金子順一,秋山瑞樹,阿部壮志
    2020年03月, [国内会議]
  • Deposited metal shape control based on numerical simulation for wire and arc additive manufacturing               
    Takeyuki Abe, Jun’ichi Kaneko, Hiroyuki Sasahara
    2019年11月, [国際会議]
  • Development of a Multi-axis controlled automated system for the Abrasive Blasting of FDM 3D printed Products               
    Gustavo Quadra Vieira dos Santos, Jun'Ichi Kaneko, Takeyuki Abe, Kenichiro Horio
    2019年11月, [国際会議]
  • 機械学習による低剛性の切削加工対象物の変位量推定手法の開発               
    杉田俊平,金子順一,阿部壮志,掘尾健一郎
    2019年10月, [国内会議]
  • 寒天を用いたMIMベースFDMにおける材料混合比の検討               
    阿部壮志,櫻井彩乃,金子順一,堀尾健一郎
    2019年10月, [国内会議]
  • 低剛性物体の切削抵抗による変形を考慮した工具姿勢計画               
    大熊優輝,金子順一,阿部壮志,掘尾健一郎
    2019年09月, [国内会議]
  • ワイヤーアーク方式による金属AMの特徴と適用例               
    2019年09月, [国内会議]
  • プラントへの機器搬入計画支援システムの開発               
    中村隆之,金子順一,阿部壮志,堀尾健一郎
    2019年08月, [国内会議]
  • 複雑形状金型加工における経路点間隔を考慮に入れた工具経路生成アルゴリズムの開発               
    斎藤勇樹,金子順一,阿部壮志,堀尾健一郎
    2019年08月, [国内会議]
  • 指向性エネルギー堆積型AMと切削による複合加工のための工程設計法の開発               
    片岡倫明,阿部壮志,金子順一,堀尾健一郎
    2019年08月, [国内会議]
  • ワイヤ+アーク放電によるAMを用いた中実形状造形のための積層条件決定支援ソフトウェア               
    井口玲良,阿部壮志,金子順一,堀尾健一郎
    2019年08月, [国内会議]
  • 積層条件がアルミニウム造形物欠陥に与える影響               
    永松秀朗,笹原弘之,阿部壮志
    2019年08月, [国内会議]
  • FDM3Dプリント部品の表面処理のためのブラスト研磨条件の検討               
    Santos Gustavo,金子順一,阿部壮志,堀尾健一郎
    2019年08月, [国内会議]
  • 複合繊維材料(CFRP)を用いた積層造形品に対する積層及び切削条件の検討               
    神宮雄大,金子順一,阿部壮志,堀尾健一郎
    2019年08月, [国内会議]
  • 積層造形後の除去プロセスを考慮したサポート形状の計画手法               
    小島雄太,神永昂周,金子順一,阿部壮志,堀尾健一郎
    2019年08月, [国内会議]
  • 複雑形状金型の走査線工具経路生成における座標点数削減アルゴリズムの開発               
    斎藤勇樹,金子順一,阿部壮志
    2019年06月, [国内会議]
  • 加工領域を対象とした加工可能姿勢範囲の高速な導出による工具経路計画法の開発               
    秋山 瑞樹; 金子 順一; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    精密工学会学術講演会講演論文集, 2019年, 公益社団法人 精密工学会, [国内会議]
    2019年 - 2019年, 日本語

    多軸制御加工のCL計画では、工具経路を導出して切削点毎の姿勢を決定する。しかし加工面のフィード・ピック方向における工具姿勢の連続性を確保するには、工具姿勢を制約して計画することが望ましい。そこでUVパラメータで定義された加工面に対し、コンフィギュレーション空間での加工可能姿勢を導出し、経路を決定する新しい計画法を提案する。本報告では、加工可能姿勢範囲に対する加工面の色情報による可視化手法を述べる.

  • 大規模複雑形状を対象とした走査線工具経路の高速高精度な生成手法               
    金子 順一; 北原 広; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    精密工学会学術講演会講演論文集, 2019年, 公益社団法人 精密工学会, [国内会議]
    2019年 - 2019年, 日本語

    自動車用部品金型の製造では、3軸制御のマシニングセンタによる走査線加工が広く用いられている。この走査線経路はCAD等で設計された金型表面形状と工具との接触点を計算することで導出される。この表面形状は、自由曲面をポリゴンで高精度に近似した多数の多面体として取り扱われ、経路生成に長い処理時間とメモリ量が必要とされている。本研究では、この導出にGPUとして知られる並列演算デバイスを導入し、効率的な接触点の探索とオフセット形状の生成を実施するアルゴリズムを提案する。開発手法により、メモリ使用量を抑制しながら高速かつ高精度な工具経路点の導出が可能となっている。

  • 機械学習による低剛性の切削加工対象物の変位量推定手法の開発:(加工条件と変位量の画像化)               
    杉田 俊平; 金子 順一; 阿部 壮志; 掘尾 健一郎
    生産加工・工作機械部門講演会 : 生産と加工に関する学術講演会, 2019年, 一般社団法人 日本機械学会
    2019年 - 2019年, 日本語
    When estimating the effect of elastic deformation of a workpiece generated during machining on machining errors in machining of low rigidity objects, it is necessary to continuously carry out finite element analysis in the shape in the middle of machining and increase in calculation time becomes a problem. Then, in this study, was attempted to drastically reduce processing time by forming a data set obtained by making processing conditions and displacement distribution information after processing to two-dimensional image information, to develop a method guessing displacement distribution by machine learning. In this paper, we explain the results obtained for the shape of the blade.
  • 五軸制御加工における旋回軸指令値の修正による加工速度低下抑制手法の開発               
    中村 隆之; 市川 康平; 長谷川 雅信; 金子 順一; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    生産加工・工作機械部門講演会 : 生産と加工に関する学術講演会, 2019年, 一般社団法人 日本機械学会, [国内会議]
    2019年 - 2019年, 日本語
    In recent cutting processes, 5-axis controlled machine tool has become essential as the shape of the work becomes complicated, and high efficiency by short-time machining under high feed conditions is required. However, in a machining plan based on a CAM system aiming to avoid interference, there is a problem that the actual feed speed does not reach the command value and the machining time becomes longer than expected. In this report, in machines with a trunnion stage type configuration, attention is paid to the jerk value of the turning axis, and propose the tool posture planning that restrain machining speed decrease by correction command value of turning axis.
  • 異形形状ポンチ切れ刃高精度研削技術の開発               
    重村 佳太郎; 山田 大晶; 金子 順一; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    生産加工・工作機械部門講演会 : 生産と加工に関する学術講演会, 2019年, 一般社団法人 日本機械学会, [国内会議]
    2019年 - 2019年, 日本語
    In this research, I will present a high precision grinding technique of cutting edge of punch. This method performs finish grinding process planning method by simultaneous three-axis control of a conical grindstones on a machining center. Cutting edges of punch are tools used to cut out thin-walled shapes, it is necessary to limit the thickness of the tip of the cutting edge to 10 [µm] or less and to suppress a surface roughness of cutting edge, because the thickness and the surface roughness affect the generation of chips and cutting quality at the time of material cutting. I try to apply to an irregularly shaped cutting edge of punch processing condition of a straight blade that the surface roughness of the edge is suppressed by carrying out truing and the surface roughness can be further suppressed by grinding by a path tilted along the edge. As a result, it became possible to generate cutting edges of punch with complicated shapes by processing condition and tool path.
  • 寒天を用いた MIM ベース FDM における材料混合比の検討               
    阿部 壮志; 櫻井 彩乃; 金子 順一; 堀尾 健一郎
    生産加工・工作機械部門講演会 : 生産と加工に関する学術講演会, 2019年, 一般社団法人 日本機械学会
    2019年 - 2019年, 日本語
    In FDM technology, which is performed by extruding a material from a heated nozzle using an MIM material, generally uses a resin material as a binder. This process requires degreasing and sintering steps to remove a binder after molding. The degreasing process is carried out in a dedicated apparatus using an organic solvent. In this study, using agar as a binder, it was possible to carry out degreasing and sintering processes continuously in the same furnace. In this report, the effect of material mixing ratio of metal powder, agar, and water on the density and hardness of shapes was clarified.
  • New Calculation Method of Cutter Locations on Accurate Offset Surface based on Parallel Processing with GPU               
    Hiromu Kitahara, Jun'ichi Kaneko, Masahiro Ajisaka, Takeyuki Abe, Kenichiro Horio
    2018年11月, [国際会議]
  • Fast Tool Path Generation Algorithm for Giga polygonal shape               
    Hiromu KITAHARA, Yuki SAITO, Naoto YAMAUCHI and Jun’ichi KANEKO
    2018年11月, [国際会議]
  • FEED-RATE PREDICTION MODEL IN HIGH SPEED MACHINING FOR CUTTING FORCE ESTIMATION               
    Ryo Satoh, Jun'Ichi Kaneko, Takeyuki Abe, Kenichiro Horio
    2018年06月, [国際会議]
  • SURFACE TREATMENT AND TENSILE STRENGTH ANALYSIS OF FUSED FILAMENT FABRICATION ADDITIVE MANUFACTURED PRODUCTS TREATED WITH THE ABRASIVE BLASTING TECHNIQUE               
    Gustavo Quadra Vieira Dos Santos, Jun'Ichi Kaneko, Takeyuki Abe, Kenichiro Horio
    2018年06月, [国際会議]
  • Fabrication of Lattice Structures by Wire and Arc-based Additive Manufacturing               
    Takeyuki Abe, Hiroyuki Sasahara
    Proceedings of the 18th euspen International Conference & Exhibition, 2018年06月, [国際会議]
  • Development of the shell structure building simulator with two-dimensional bead model               
    Takeyuki Abe, Hiroyuki Sasahara
    Proceedings of The 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century, 2018年01月, [国際会議]
  • ワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングにおける造形物温度予測に基づく溶着金属形状制御               
    阿部 壮志; 金子 順一; 堀尾 健一郎; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 2018年, 公益社団法人 精密工学会, [国内会議]
    2018年 - 2018年, 日本語

    本研究ではワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングにおいて,造形物の形状精度向上のための最適な積層条件の導出方法の確立を目的とする.本プロセスの造形物温度および表面形状を模擬したシミュレーションにより溶着金属形状を推定し,これをもとに各予熱温度における最適な積層条件を導出した.造形物温度分布の推定結果に基づいて最適な積層条件を決定することで,溶着金属形状精度の向上を可能にした.

  • プラントへの機器搬入時支援システムの開発               
    中村 隆之; 金子 順一; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    精密工学会学術講演会講演論文集, 2018年, 公益社団法人 精密工学会, [国内会議]
    2018年 - 2018年, 日本語

    工場などの大規模施設に大型機器を搬入する際、搬入経路および機器の姿勢を検討し、搬入の可否の検証を事前に行う必要がある。しかし、建築用CAD等を用いる従来手法では、この検討と結果の確認に多くの労力を要するため省力化が求められている。そのため本報告では施設内部の計測点群データをもとに姿勢計画を短時間で行い、AR(拡張現実)表示によって計画結果の可否を確認する支援システムの開発について述べる。

  • 異形状工具に対応した走査線工具経路の高速生成アルゴリズムの開発               
    山岸 直人; 北原 広; 金子 順一; 鯵坂 昌広; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    精密工学会学術講演会講演論文集, 2018年, 公益社団法人 精密工学会, [国内会議]
    2018年 - 2018年, 日本語

    自動車用大型プレス金型の製作においては、高効率な切削工具の利用による加工時間の短縮が課題とされている。これに対して、近年、ブルノーズエンドミルやバレルエンドミルといった非球面状の切れ刃を持つ異形状工具の利用が注目されている。本報告では、これらの異形状工具を用いた大規模金型の仕上げ加工を対象として、走査線経路の座標導出を高速に実施する新しい並列演算手法について述べる。

  • 加工対象物の切削抵抗による変形を考慮した工具姿勢計画法の開発               
    大熊 優輝; 金子 順一; 堀尾 健一郎; 阿部 壮志
    精密工学会学術講演会講演論文集, 2018年, 公益社団法人 精密工学会, [国内会議]
    2018年 - 2018年, 日本語

    ジェットエンジンのブレードに代表される薄肉形状部品の仕上げには切削加工が多用されており、切削に伴う切削抵抗による弾性変形が加工精度にもたらす影響の低減が課題となっている。そこで、本研究では、同時5軸制御加工において、ボールエンドミルによる工具姿勢の変化によって生じる切削抵抗の変化に注目し、ブレードの変形を最小化する工具姿勢を計算シミュレーションによって計画するシステムの開発を行った。

  • 多方向光学計測を統合した工具形状推定手法の開発               
    金子 真由美; 神永 昂周; 金子 順一; 片野 清彦; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    精密工学会学術講演会講演論文集, 2018年, 公益社団法人 精密工学会, [国内会議]
    2018年 - 2018年, 日本語

    近年NC切削加工においては,機械衝突の事前のコンピュータシミュレーションによる回避が広く行われている.しかし,工作機械主軸に装着された工具形状がシミュレーションのデータと実際の工具とで一致しない人為的ミスの発生が問題となっている.そこで本研究では,工作機械主軸に装着された工具をカメラで撮影し,複数画像から工具形状を推定することで,シミュレーションでの推定形状との差異を高速に比較する手法を開発した.

  • 高精度なオフセット面の生成手法               
    北原 広; 金子 順一; 鰺坂 昌広; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    年次大会, 2018年, 一般社団法人 日本機械学会, [国内会議]
    2018年 - 2018年, 日本語

    Sculptured surface on large-scale dies with complex curved surface such as automobile body parts is usually fabricated by ball-end-mill using 3-axis NC milling machines. Normally, toolpath for machining products is generated by geometric calculation between product model and tool. However, if the product has a large and complex surface, number of polyhedrons approximating the product increases, so a calculation time becomes enormous. In past research, methods of geometric calculation using offset surface generation and the parallel processing function of GPU were proposed to solve this problem. However, these methods didn't consider error due to the approximation process and increase in memory usage. To reduce this geometric error and memory usage, we propose a new method for accurate offset surface generation. In this method, the offset surface is generated by vertices of the polyhedron constituting the product and the tool radius. This approach enables accurately calculating a height of the offset surface of the area approximated by the fine polygon shape while suppressing an increase in memory usage.

  • 加工対象物の切削に伴う形状変化を考慮可能な工具姿勢計画手法の開発               
    金子 順一; 渡邊 健人; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    年次大会, 2018年, 一般社団法人 日本機械学会, [国内会議]
    2018年 - 2018年, 日本語

    This study proposed new automatic planning method for tool posture in multi axis controlled machining process to avoid collisions between the cutting tool and workpiece shape with unremoved volume in rough machining process. The proposed method sequentially judges the likelihood of collision between holder and shank parts of the cutting tool and the workpiece surface, which is changed by machining process. Then, continuous change of tool postures without collision is automatically determined. In the proposed method, an efficient algorithm for settings of tool posture candidates is proposed. By applying the proposed algorithm, it is possible to prevent rapid changes in tool posture at each cutter location, while reducing computation time for geometric calculation. In this paper we conduct experimental estimation about tool path of scanning path. In the planned results, the proposed method can generate continuous change of tool posture within several dozen milliseconds in each cutter location.

  • 同時多軸制御ワイヤ放電加工による複雑形状荒加工システムの開発               
    髙畑 匡宏; 金子 順一; 入口 健二; 阿部 壮志; 堀尾 健一郎
    生産加工・工作機械部門講演会 : 生産と加工に関する学術講演会, 2018年, 一般社団法人 日本機械学会, [国内会議]
    2018年 - 2018年, 日本語
    In recent years, new usage of Wire Electric Discharge Machining(WEDM) is expected for rough machining of difficult-to-cut materials such as aircraft parts. Therefore, we are developing new WEDM based on multi-axis control process. So, a new machine tool for multi-axis controlled WEDM process has been developed. The machine tool has 2-axis tilt and rotary tables and it can change the wire posture against workpiece surface. However, it is difficult to plan the path and the posture of wire avoiding the interference with the workpiece while continuously changing the posture. Thus, we propose a new planning method. This method is realized while solving the difficult problem.
  • ワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングを用いた異種金属積層 ―フィラーワイヤを用いた造形による溶着金属成分制御方法の開発―               
    阿部壮志
    2017年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集, 2017年09月, [国内会議]
  • ワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングを用いた異種金属積層:フィラーワイヤを用いた造形による溶着金属成分制御方法の開発               
    阿部 壮志; 森 大樹; 園家 啓嗣; 中村 正信; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 2017年, 公益社団法人 精密工学会
    2017年 - 2017年, 日本語
    本研究ではワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングによる異種金属積層造形物において,異種金属界面に生じる残留応力や熱応力低減を目的として,界面に溶着金属成分を制御した中間層を形成した.これにより界面周辺の溶着金属成分の急激な変化を抑制した.溶着金属成分を制御するために,MIG/MAG溶接トーチから供給されるワイヤとは異なる材料をフィラーワイヤとして側方から溶融池に挿入する造形法を検証した.
  • GS0401 高周波誘導加熱と超音波振動を用いた大気中でのアルミ合金の接合法の開発               
    後藤 秀広; 穴山 天地; 長田 智司; 園家 啓嗣; 阿部 壮志; 中村 正信
    日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集, 2016年, 一般社団法人 日本機械学会
    2016年 - 2016年, 日本語
    The purpose of this research is to develop the technology for aluminum alloy is weld in short time and a little change shape in atmosphere. It was welded using high frequency induction heating and ultrasonic vibration for it. As a result, when applying the ultrasonic vibration to the bonding portion, the tensile strength increases with junction temperature. When applying the ultrasonic vibration to the bonding portion, it increases in the tensile strength more than the case when isn't applied to the ultrasonic vibration. This is ultrasonic vibration destroys oxide layer of aluminum alloy, and to make a joint surface generate more material flow.
  • 軟鋼とアルミニウム合金の異材スポット溶接の引張強度に及ぼす溶接組織の評価               
    阿部 壮志; 望月 舜; 園家 啓嗣; 中村 正信; 樋口 大祐
    溶接学会全国大会講演概要, 2016年, 一般社団法人 溶接学会
    2016年 - 2016年, 日本語
    現在,自動車の主要な接合プロセスであるスポット溶接法に注目し,軟鋼とアルミニウム合金のスポット溶接における溶接部の強度低下の原因を調べるため,スポット溶接条件が強度に及ぼす影響について評価した.その結果,スポット溶接条件の変化によって継手強度が変化した.SEM像などの観察結果より,IMCなど,複数の組織変化が見られた.
  • ワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングのための造形形状シミュレータの開発:ビード形状の2次元モデルによるシェル形状造形物の推定               
    阿部 壮志; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 2016年, 公益社団法人 精密工学会
    2016年 - 2016年, 日本語
    本研究ではワイヤ+アーク放電によるアディティブ・マニュファクチャリングの造形精度の向上のために,積層パスだけでなく,目標形状に対して適切な積層条件を出力可能なCAMの開発を目的とする.本報告では2次元ビード形状モデルを提案し,シェル構造物の造形形状を予測するシミュレータの開発および形状予測精度の検証を行った.
  • A1070材の大気中固相接合における超音波振動および接合温度の影響               
    長田 智司; 後藤 秀広; 園家 啓嗣; 阿部 壮志; 中村 正信
    溶接学会全国大会講演概要, 2016年, 一般社団法人 溶接学会
    2016年 - 2016年, 日本語
    強靭な酸化皮膜をもつアルミニウムは難接合材である.近年,新たな接合方法も試みられているが,コストや環境の制約がある.そこで超音波振動および高周波誘導加熱を用いて大気中でアルミニウムを短時間に接合する方法を考案した.その接合法における超音波振動及び接合温度の影響を検討した.
  • 超音波加振を用いたA1070材の大気中固相接合の強度の評価               
    後藤 秀広; 小田切 咲希; 長田 智司; 園家 啓嗣; 阿部 壮志; 中村 正信
    山梨講演会講演論文集, 2016年, 一般社団法人 日本機械学会
    2016年 - 2016年, 日本語
  • ピストン頭部用溶射皮膜の熱的特性評価               
    関根 優志; 園家 啓嗣; 中村 正信; 阿部 壮志
    山梨講演会講演論文集, 2016年, 一般社団法人 日本機械学会
    2016年 - 2016年, 日本語
  • 軟鋼とアルミ合金の異材スポット溶接部の強度に及ぼす溶接条件の影響               
    QISTINA ZARIEF; 阿部 壮志; 園家 啓嗣; 中村 正信; 樋口 大祐
    山梨講演会講演論文集, 2016年, 一般社団法人 日本機械学会
    2016年 - 2016年, 日本語
  • 203 軟鋼とアルミニウム合金の異材スポット溶接部の評価               
    望月 舜; 阿部 壮志; 園家 啓嗣; 中村 正信; 樋口 大祐
    山梨講演会講演論文集, 2015年, 一般社団法人 日本機械学会
    2015年 - 2015年, 日本語
  • 202 溶射法による直接摩擦材形成法の開発               
    坂本 拓也; 阿部 壮志; 園家 啓嗣; 中村 正信
    山梨講演会講演論文集, 2015年, 一般社団法人 日本機械学会
    2015年 - 2015年, 日本語
  • 201 ピストン用溶射皮膜の特性評価               
    小谷 碧; 関根 優志; 園家 啓嗣; 中村 正信; 阿部 壮志
    山梨講演会講演論文集, 2015年, 一般社団法人 日本機械学会
    2015年 - 2015年, 日本語
  • 160 高周波誘導加熱と超音波加振を用いた大気中でのアルミニウム合金固相接合法の開発               
    穴山 天地; 後藤 秀広; 阿部 壮志; 中村 正信; 園家 啓嗣; 長田 智司
    山梨講演会講演論文集, 2015年, 一般社団法人 日本機械学会
    2015年 - 2015年, 日本語
  • 溶融金属積層により造形したマグネシウム合金の引張特性調査               
    高木 悠貴; 阿部 壮志; 三宮 大喜; 西山 新一郎; 大田 秀一郎; 中村 国光; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 2015年, 公益社団法人 精密工学会
    2015年 - 2015年, 日本語
    本研究では,アーク溶接技術を用いて3次元造形を行う溶融金属積層法により,従来のアデティブ・マニュファクチャリング技術では実現されていない,マグネシウム合金を用いた積層造形を可能とし,造形物の引張強度,0.2%耐力,伸びを調査した.その結果,引張強度は同等なバルク材と比べ同等な強度を有することが明らかになった.一方,0.2%耐力は同等なバルク材に比べ低い値となり,伸びは高い値であることが明らかになった.
  • アーク放電を用いた溶融金属積層造形システムの開発:ニッケル基合金とステンレス鋼による異種金属積層造形物の接合強度               
    阿部 壮志; 笹原 弘之; 園家 啓嗣
    溶接学会全国大会講演概要, 2015年, 一般社団法人 溶接学会
    2015年 - 2015年, 日本語
    本研究ではMIG・MAG溶接技術で用いられるアーク放電により金属を溶融する技術に着目し,溶融させた金属を滴下,凝固させ三次元積層を行う溶融金属積層法を発展させている.本手法を用いて,複数種類の金属材料を積層する造形装置および造形手法を開発し,その造形物の接合強度を調査した.
  • C43 アーク放電を用いた溶融金属積層造形システムの開発 : 異種金属を用いた造形(OS14 先端材料・難削材の加工(2))               
    阿部 壮志; 笹原 弘之
    生産加工・工作機械部門講演会 : 生産と加工に関する学術講演会, 2014年, 一般社団法人 日本機械学会
    2014年 - 2014年, 日本語
    The direct metal lamination is one of the additive manufacturing processes using the arc welding technology; where the molten metal made by the arc discharge is accumulated successively in this process. In this study, two kinds of dissimilar metal fabrication were conducted. One combination is an aluminum alloy and a titanium alloy. Another is a stainless steel and a Ni based alloy. The boundaries of dissimilar metal structures were investigated. As a result, the potential of the fabrication with more than one kind of metallic material by direct metal lamination is shown.
  • アーク放電を用いた溶融金属積層のためのCAMシステム開発:積層高さ制御によるオーバーハング形状造形               
    阿部 壮志; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 2013年, 公益社団法人 精密工学会
    2013年 - 2013年, 日本語
    本研究では溶接技術で用いられるアーク放電により金属を溶融する技術に着目し,溶融させた金属を滴下,凝固させ三次元積層を行う溶融金属積層法を発展させている.本手法ではオーバーハング形状を迅速に造形可能であるが,傾斜角度によって積層高さが異なるため,造形精度が低下し,複雑なオーバーハング形状の造形が困難である.そこで,積層高さ誤差をトーチ送り速度制御により補正することで複雑形状の造形を可能にした.
  • アーク放電を用いた溶融金属積層におけるソリッド構造造形手法の開発               
    阿部 壮志; 吉丸 玲欧; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 2012年, 公益社団法人 精密工学会
    2012年 - 2012年, 日本語
    本研究では溶接技術で用いられるアーク放電により金属を溶融する技術に着目し,溶融させた金属を滴下,凝固させ三次元積層を行う溶融金属積層法を発展させている.本手法を用いてソリッド構造を造形する際の積層条件と引張強度の関係を調査した.その結果,積層方向は強度にほとんど影響を与えず,低入熱条件ほど強度が高いことを明らかにした.本試験結果から適切な積層条件を用いてソリッド構造を造形するCAMを開発した.
  • 溶融金属積層によるシェル構造物の残留応力と変形               
    阿部 壮志; 笹原 弘之
    精密工学会学術講演会講演論文集, 2011年, 公益社団法人 精密工学会
    2011年 - 2011年
    本研究では,溶接技術で用いられているアーク放電により金属を溶融する技術に着目し,溶融させた金属を積層させることで三次元造形を行う溶融金属積層法を発展させている.本報告では溶融金属積層法によるシェル構造物の残留応力分布と積層直後の造形物中の温度分布の関係を調査した.結果として,造形物中の温度が大きい条件では残留応力が小さくなる.また,造形物中の温度分布は入熱条件と冷却方法によって定まる.温度分布により発生する圧縮塑性ひずみの不均一分布により残留応力が発生する.
  • Elastic deformation of aluminum bronze / duplex stainless composite structures by wire arc additive manufacturing               
    Kanta SAITO Takeyuki Abe Jun’ichi Kaneko
    [国際会議]
  • Investigation of the relationship between electric power and deposited metal width in wire additive manufacturing using Joule heating               
    Naoki Koyama Takeyuki Abe Jun’ichi Kaneko
    [国際会議]
  • Process planning for hybrid manufacturing based on base metal dimension and material consumption               
    Takeyuki Abe Tomoaki Kataoka Jun’ichi Kaneko
    [国際会議]
  • Study on the influence of the dendritic microstructure on the turning of WAAM Inconel 718               
    Jun’ichi KANEKO Takumi Osato Takeyuki Abe
    [国際会議]
  • Optimization method of NC command for feature line shape considering acceleration/deceleration characteristic of CNC machine tool               
    Toshihiro KURODA Jun’ichi Kaneko Takeyuki Abe
    [国際会議]
  • Study on the influence of the dendritic microstructure on the turning of WAAM Inconel 718               
    Gustavo Quadra Vieira dos Santos Youhei Kujirai Jun’ichi Kaneko Takeyuki Abe
    [国際会議]
  • ワイヤ+アーク放電によるアディティブマニュファクチャリングにおけるシールドガスが造形物形状に与える影響の調査               
    中本 匠 阿部壮志 金子順一
    [国内会議]
  • ウィービングを用いたWAAMによるAl合金上への純Ti層の形成               
    中島健太郎 永松秀朗 笹原弘之 阿部壮志
    [国内会議]
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • ワイヤ+アーク放電方式によるマルチマテリアル付加加工における機能創成               
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 2023年04月01日 - 2026年03月31日
    笹原 弘之; 阿部 壮志; 永松 秀朗, 東京農工大学
    配分額(総額):18980000, 配分額(直接経費):14600000, 配分額(間接経費):4380000
    課題番号:23H01315
  • 固相接合メカニズムを応用した金属積層技術の開発               
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 2021年04月01日 - 2024年03月31日
    阿部 壮志; 金子 順一, 埼玉大学
    配分額(総額):4160000, 配分額(直接経費):3200000, 配分額(間接経費):960000
    課題番号:21K03802
  • ワイヤ+アーク放電方式によるMg合金と異種金属の付加加工における機能創成               
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 2019年04月01日 - 2022年03月31日
    笹原 弘之; 中本 圭一; 阿部 壮志, 東京農工大学
    配分額(総額):17550000, 配分額(直接経費):13500000, 配分額(間接経費):4050000
    アーク放電を熱源としてワイヤ材料を溶融・積層する付加加工の手法において,供給した溶融金属に固体ブロックを接触させて強制的に冷却することにより,軽量高比強度金属であるが溶融時の粘性が低く造形が難しいMg合金を精度よく造形することを可能とした.さらにその表層にMg合金に比して耐熱性や耐食性・耐摩耗性に優れたTi合金,Al合金の異種金属造形の可能性について調査し,界面の金属組織状態や接合強度について明らかにした.これらの組み合わせでは異種金属界面に金属間化合物が生成し冶金的な接合強度は低いが,造形自体は可能であることを示した.
    課題番号:19H02038
  • 切削・仕上げ同時加工による表面性状向上と内部組織微細化技術の開発               
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 若手研究, 若手研究, 2019年04月01日 - 2021年03月31日
    阿部 壮志, 埼玉大学
    配分額(総額):4290000, 配分額(直接経費):3300000, 配分額(間接経費):990000
    ワイヤ材料をアーク放電により溶融・積層する金属積層と回転工具を用いた仕上げ加工を同時に実施する,新たな加工法を提案した.提案方法により造形物の形状精度を向上させると同時に,工具により与えられる攪拌作用や塑性ひずみによって造形物内部組織の異方性を抑制する.切削工具およびFSB工具により仕上げ加工した際の造形物内部組織を評価し,提案方法の実現可能性を示した.また,仕上げ加工時における造形物の凝固状態と組織の異方性との関係を明らかにした.
    課題番号:19K14858
  • 手動注湯に対する注湯状態推定と熟練注湯技能を再現する注湯制御システムの開発               
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 2018年04月01日 - 2021年03月31日
    野田 善之; 今村 孝; 中山 栄浩; 阿部 壮志, 山梨大学
    配分額(総額):4290000, 配分額(直接経費):3300000, 配分額(間接経費):990000
    2018年度では注湯状態推定システムを開発した。3Dスキャナーで取鍋内部形状を読み取り、3D-CADを用いて読み取った3D取鍋形状からモデルパラメータを自動で導出するシステムを開発した。従来、モデルパラメータの導出に3日程度を要していたが、2分以内でモデルパラメータを導出できるようになり、注湯状態推定システムに必要な注湯モデルを素早く構築できる環境が実現した。特に、今までモデルパラメータの導出が困難なために、注湯モデルを簡易モデルで表現していたが、本研究課題で開発した3Dデータからモデルパラメータを自動導出するシステムを用いることで、より精度の高いモデルの導出が可能になった。また、モデルパラメータ自動導出システムによって、複雑形状の取鍋に対しても注湯モデルの導出が可能になった。
    そして、注湯モデルに基づき、カルマンフィルタを用いた注湯状態推定システムを開発した。取鍋傾動角度は姿勢角センサを用い、取鍋から流出する溶融金属の重量はロードセルを用いて計測し、その計測データを用いて状態推定を行った。取鍋傾動の状態推定は定常カルマンフィルタを用い、注湯プロセスの状態推定は拡張カルマンフィルタを用いることで、簡便かつ精度良く推定できることを確認した。また、赤外線カメラを用いて取鍋から流出する溶融金属の湯流れを計測できることを確認した。しかし、赤外線カメラで計測された溶融金属の温度が被計測物とカメラの距離に依存することが確認された。カメラ距離と温度の関係を明らかにし、計測温度を補正する手法を開発する予定である。
    課題番号:18K04016
  • 溶融金属積層と切削加工の複合加工を可能にするCAMおよび工程設計システムの開発               
    若手(B), 2016年04月01日 - 2019年03月31日
    阿部壮志
    配分額(総額):4290000, 配分額(直接経費):3300000, 配分額(間接経費):990000
    課題番号:16K1799
  • 溶融金属積層と切削加工の複合加工を可能にするCAMおよび工程設計システムの開発               
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 若手研究(B), 若手研究(B), 2016年04月01日 - 2019年03月31日
    阿部 壮志; 笹原 弘之
    配分額(総額):4290000, 配分額(直接経費):3300000, 配分額(間接経費):990000
    本研究では,大型機械部品や金型を迅速に造形可能なアーク放電・ワイヤ材料方式の積層技術である溶融金属積層法と切削加工を効果的に組み合わせた,積層造形・切削加工の複合加工を可能にするCAMおよび工程設計システムの開発を目的としている.高精度に造形するための最適な積層経路や積層条件を明らかにし,CAMへ実装した.材料消費量や加工時間の観点から,素材形状,切削による除去領域と積層による付加領域の決定を支援するソフトウェアを開発した.
    課題番号:16K17995
  • 高精度複雑形状の自動造形を可能とする新加工技術『溶融金属積層法』の開発               
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費, 特別研究員奨励費, 2013年04月01日 - 2015年03月31日
    阿部 壮志, 東京農工大学
    配分額(総額):2200000, 配分額(直接経費):2200000
    近年では様々な工業製品の開発サイクルが短くなり、航空機や自動車は軽量・高強度といった性能が求められている。そのため基板上に薄層を積み重ねることで、CADデータから金型や機械部品を迅速に直接造形するアディティブマニュファクチャリング(Additive Manufacturing)技術への期待が高まっている。申請者らは新たなアディティブマニュファクチャリングの手法として、溶接技術で用いられているアーク放電により金属を溶融、滴下、堆積させることで、三次元造形を行う溶融金属積層法を発展させている。
    本研究では溶融金属積層法の実用化に向けて高精度・複雑形状を造形可能にするシステムの構築を目的とする。具体的には、オーバーハング形状造形時に生じる形状誤差を低減するために、造形物の積層特性を実験により調査した。形状誤差を低減するために、目標形状によって生じる形状誤差を予測し、造形条件の一つであるトーチ送り速度を目標形状に合わせて変化させる手法を提案し、実証実験を行った。その結果、形状誤差の低減が可能であることを明らかにした。形状誤差を低減する加工経路を算出する機能をCAMに実装することで、積層経路作成プロセスの自動化も可能にした。
    アディティブマニュファクチャリング技術の特色として、複数種類の異種材料を用いることで複雑形状を造形可能であることが挙げられる。溶融金属積層法による異種材料を用いた造形物の機械的特性を調査し、良好な機械的特性が得られていることを明らかにした。また、造形装置および制御系の改良により、積層する金属材料を、積層箇所により使い分けることが可能となった。
    課題番号:13J07728
■ 産業財産権
  • 三次元造形物の造形方法,三次元造形装置用の設定データ作成装置および三次元造形装置用の設定データ作成プログラム               
    特許権
    特許番号・登録番号:特許第6754118号
  • 三次元造形装置、三次元造形物の造形方法、および三次元製造装置の制御プログラム               
    笹原弘之,阿部壮志, 特許権
    特許番号・登録番号:特許6265376
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