5研究成果／インフォマティクス

R-24

2023

セラミックス部材製造プロセスのミクロ／マクロシミュレーション

アピールポイント

成形～焼結の微構造と形状を解析-予測
【技術シーズ：粉体成形～焼結シミュレーション】

課題

・セラミックス製品の開発・製造では試行錯誤を繰り返して成形～焼結プロセスを最適化しているため、開発にコストと時間が必要

・サイバー空間を活用したプロセス最適化の支援が求められているが、それを可能とするツールは未開発

解決手段

・成形、乾燥・脱脂、焼結の要素プロセスを計算可能なモジュールの開発と、それらを統合したプロセスシミュレーションシステムの構築

成果・優位性

・成形、乾燥・脱脂、焼結のミクロ／マクロシミュレーション技術の開発

→ 各プロセスにおける微構造の組織形成挙動の予測と形状変化の予測が可能

・成形～焼結の連続シミュレーション

→ 各プロセスが焼結体に及ぼす影響を解析可能

・計算方法
成形：離散要素法／有限要素法乾燥・脱脂：モンテカルロ法／有限要素法
焼結：SinterPro ver.2（モンテカルロ法／有限要素法）

期待される市場・応用

・成形～焼結プロセスの問題解決 → 部材形状の寸法制御、微構造の制御など

・焼結部材の研究・開発の高効率化 → 新規材料・プロセス開発など

発表文献

松原秀彰、寺坂宗太、素形材63(10) 2022, 2-13.

謝　辞：この成果の一部は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託事業（JPNP22005）の結果得られたものです。