3Dプリンタは従来の製造技術にはない高い形状自由度を誇りますが，それを最大限活かすには優れた設計技術が要求されます．

このような3Dプリンタのための設計工学をDesign for Additive Manufacturing (DfAM)と呼びます．

当研究室では構造最適化等の技術を駆使し，DfAMについて研究しています．

特に，3Dプリンタならではの構造であるラティス構造（内部に空孔を有する空孔のこと，広義のポーラス材料の一種．）の開発に注力しています．

（左から軽量で等方的に高剛性を示すラティス，同ラティスの大空孔版，等方的に高熱伝導を示すラティス．）

また，ラティス構造は配置場所に応じて形状を変えることで，いわゆる傾斜機能材料のような特性を容易に実現できます．

以下は傾斜機能ラティス構造を利用した水冷構造です．

代表論文

- A. Takezawa, X. Zhang, M. Kitamura, Optimization of an Additively Manufactured Functionally Graded Lattice Structure with Liquid Cooling Considering Structural Performances, Int. J. Heat. Mass. Tran., 143C (2019) 118564.

- A. Takezawa, X. Zhang, M. Kato, M. Kitamura, Method to Optimize an Additively-Manufactured Functionally-Graded Lattice Structure for Effective Liquid Cooling, Addit. Manufact., 28 (2019) 285-298.

- A. Takezawa, X. Zhang, M. Kitamura, Optimization of an Additively Manufactured Functionally Graded Lattice Structure with Liquid Cooling Considering Structural Performances, Int. J. Heat. Mass. Tran., 143C (2019) 118564.

- A. Takezawa, X. Zhang, M. Kato, M. Kitamura, Method to Optimize an Additively-Manufactured Functionally-Graded Lattice Structure for Effective Liquid Cooling, Addit. Manufact., 28 (2019) 285-298.

- A. Takezawa, X. Zhang, Y. Koizumi, Numerical study on the effective stiffness of topology-optimized lattice structures made of orthotropic crystal grains with optimal orientation, Comput. Mater. Sci., 159 (2019) 202-20.

- A. Takezawa, Y. Koizumi, M. Kobashi, High-stiffness and strength porous maraging steel via topology optimization and selective laser melting, Addit. Manuf. , 18 (2017) 194-202.

- A. Takezawa, M. Kobashi, Y. Koizumi, M. Kitamura, Porous metal produced by selective laser melting with effective isotropic thermal conductivity close to the Hashin-Shtrikman bound, Int. J. Heat. Mass. Tran., 105 (2017) 564-572.