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デジタルものづくり

研究室紹介(デジタルものづくり)

夏 研究室

http://web.tuat.ac.jp/~natsulab/

研究分野:精密計測工学

生産加工  計測  ものづくり

夏研究室 写真
(左)300 mmシリコンウェーハの形状測定装置 (右)大口径 ・ 薄肉パネルの形状測定時の支持による変形の解析結果(左 : シリコンウェーハ、 右 : フォトマスク用ガラス基板)

暮らしを支える生産加工と計測技術

近年、 身の回りの多くのものが小型化、軽量化といった進化を遂げてきました。例を挙げれば携帯電話、 ノートPCなどが最たるものでしょう。ではこれらの進化を支えているのは何でしょうか?
それはものづくりという基盤技術です。そのものづくりの最も基本となっているのは、加工と計測です。 この基本技術はさらに、 宇宙開発や生命仕組みの解明などの最先端の科学技術でもその根底を支えています。当研究室は、超精密加工と計測の研究を行っています。 例として、 デジタルカメラなどに使用されている非球面レンズの大量生産に用いる金型の成形面の超精密加工、電気化学の学問を応用して非常に硬い金属材料でも簡単に加工できる電解加工、 今やあらゆる機器に内蔵されている半導体部品の基板となるシリコンウェーハの形状測定に関する研究に取り組んでいます。

夏教授 教授
夏 恒

中本 研究室

http://web.tuat.ac.jp/~nakalab/

研究分野:生産システム工学

自律型工作機械  多軸制御加工  超精密加工
中本研究室 写真1
5軸制御加工による複雑形状創成
中本研究室 写真2
分解能1 nmの超精密ナノ加工機

工作機械及び加工支援技術の高度化・知能化・超精密化

工作機械及び加工支援技術は,まさに製造業の基盤です.分野横断的に活用されるものも多く,製造業の川上から川下まで幅広く貢献しています.当研究室では,ものづくりに直結するこれら技術の競争力を確保することが必須と考え,真の意味でのCAM (Computer Aided Manufacturing) による形状創成の高度化・知能化・超精密化を実現すべく研究に取り組んでいます.
具体的には,多軸制御工作機械や複合加工機といった工程選択の自由度が高い多機能な工作機械を対象に,その能力を余すことなく引き出す工程設計支援・工具経路生成システムを開発しています.また,ダイヤモンド工具を用いた超精密切削加工でナノ・マイクロメートルの複雑形状を高精度・高効率に創成する手法の確立を目指しています.

中本圭一准教授 准教授
中本 圭一

山中 研究室

http://web.tuat.ac.jp/~yamanaka/

研究分野:計算固体力学

高性能数値シミュレーション  材料設計  材料のミクロ組織

山中研究室 写真
フェーズフィールド法に基づく次世代材料設計法の開発

フェーズフィールド法で次世代材料開発に貢献

次世代のハイブリッド自動車や電気自動車, 航空機の開発には, 高性能な材料を創出することが必ず必要となります. 本研究では, フェーズフィールド法を用いて材料内部のナノ・ミクロ構造が如何にして形成し, それが材料の力学的特性などに, どのように関係しているのかをコンピューターシミュレーションで予測できる次世代材料設計法の開発に取り組んでいます.また, 新材料の開発にむけた材料設計指針を得るために, GPUを用いた超高速計算法に関する研究も推進しており, 機械工学, 材料科学, 計算科学にわたる学際融合領域での研究活動を通じて, 総合的な工学センスを有した優れた人材の育成を目指しています.

山中晃徳准教授 准教授
山中 晃徳

花崎 研究室

http://web.tuat.ac.jp/~ihlab/

研究分野:応用力学

ナノ・マイクロ現象  プリンティッド・エレクトロニクス  フレキシブル・デバイス
花崎研究室 写真
(左)多様な応用の基礎となる普遍的な背景と狙い   (右)四力を横断する統計力学に基づく最先端の技術開発

ナノ・マイクロ系の科学と技術をつなぐ応用力学の展開

プリンティッド・エレクトロニクスでは,電気回路配線を導電性インクジェット描画により形成します.そのインク乾燥過程では,流体中に分散した導電性微粒子群がブラウン運動と流れ場の共存により示す,コーヒーリング現象の機構を制御するための力学が必要です.また,フレキシブル・デバイスの開発では,固体と流体の両方の性質を併せ持つ液晶の挙動がマクロな曲げ変形に対応できるように,分子の集団挙動とマクロな膜構造の関係を見通して設計するための力学が必要です.いずれの場面でも,熱揺らぎに満ちたナノ・マイクロ領域において流体か固体かと区別しきれない動力学現象のメカニズムを解明し,それを設計に活かす四力横断型の応用力学が必要になります.このような私達の着眼点は,卓越した技術力を持つ研究者・技術者達から開発現場での切実なニーズとして近年急速に理解され始め,これからイノベーションへ展開していこうとしています.

花崎逸雄准教授 准教授
花崎 逸雄