本研究では，パウダージェットデポジション（PJD）における基板衝突後の破砕粒子の観察と粒子内部の応力分布から粒子の積層メカニズムについて検討を行った．さらに，平滑化粒子法（SPH法）と古典分子動力学法（CMD法）の併用により，粒子内部の付着可能領域を導出した．その結果，PJDによる成膜層は，衝突時のエネルギにより粒子内部に創成された微結晶構造が剥がれおち，堆積して作られることを明らかとした．また，基板に衝突する1粒子内の付着可能領域について明らかとした．

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熱電対および加速度センサを備えた工具内部の温度および回転する工具座標系での振動計測が可能な無線多機能ホルダシステムを開発した．無線回路を共用化しながらの複数の加工現象のモニタに向けた機能の拡張を検討した．すなわちエンドミル加工を対象に，高速度赤外線サーモグラフィによる工具刃先の表面温度と工具内部のモニタ温度の関係を考察した．さらに，ボーリング加工を対象にし，びびり振動の検出と加工面の品質について考察を遂行した．それらの結果より，提案するシステムを拡張した有効性を報告する．

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本研究ではレーザ金属積層造形の最小単位である金属粒子単体に対して，パルスレーザを照射することにより，その溶融接合プロセスを明らかにすることを目的とする．本論文では純チタン基材と純チタン粉末を採用し，そのTi粒子より小さいスポット径のパルスレーザを，基材上に非固定な状態のTi粒子に照射した．レーザのパルス波形は発振直後の緩和振動により1 μs以下の急激なピークを有し，その後指令出力に応じた一定の出力を維持する．このレーザによってTi粒子が溶融し基材と接合する挙動や，Ti粒子がレーザによって弾かれる挙動を高速度カメラにて観察を行った．その結果，局所的な温度上昇によって発生する金属蒸気圧とTi粒子や基材の溶融による表面張力が，非固定状態のTi粒子を接合させるための重要な要素であることがわかった．また，そのTi粒子と基材の接合状態を確認するため断面観察を行い溶融状態の評価を行った．

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