最新情報
2026年(7月~12月)
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2026.7.1
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2026.9.18
【資料】JST-CRDSの重要資料を共有します。
★俯瞰ワークショップ報告書「構造材料の革新と展望」
➡https://www.jst.go.jp/crds/report/index.html
★CRDS が着目する研究開発の潮流2026
➡https://www.jst.go.jp/crds/report/CRDS-FY2026-RR-03.html -
2026.9.15
【学会】中野研究室のメンバーが日本金属学会2026年(第179回)秋期講演大会(@秋田大学手形キャンパス、9月23日~9月25日)に参加します。
以下の中野研関連発表が行われます
9月23日
〇横山 凌大、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由:
[P101] 骨基質配向性制御が偽関節形成に与える影響
〇溝上 翔太、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由:
[P244] 骨形成促進経路の活性化による骨芽細胞配列化への影響〇趙 研、山下 葵平、齊藤 拓馬、佐々木 泰祐、中野 貴由、安田 弘行:
[S6.9] レーザー積層造形製IN718の力学特性に及ぼすセル状組織の影響
〇山下 葵平、趙 研、中野 貴由、安田弘行:
[S6.10] 金属積層造形製 Inconel 718 におけるδ相の析出挙動に及ぼすセル状組織の影響
〇平田 渉悟、小笹 良輔、佐藤 和久、今野 晋也、石田 清仁、中野 貴由:
[S6.11] L-PBFによる炭化物析出強化型Co基超合金の微細組織と力学特性の制御
〇星野 壮希、石本 卓也、眞山 剛、中野 貴由:
[S6.12] PBF-LB/Mを用いた孔構造・結晶方位の同時制御によるIN718における塑性変形挙動の解明
〇菊川 泰地、石本 卓也、多根 正和、中野 貴由:
[S6.13] PBF-LBを利用した結晶集合組織制御と弾性異方性解明
9月24日
〇小泉 雄一郎、奥川 将行、三津原 晟弘、中野 貴由:
[IS5] 金属Additive Manufacturingにおける超温度場材料創成のデジタルツイン科学
〇當代 光陽、アブドゥッラー ムハッマド、松木 心那、永瀬 丈嗣、中野 貴由:
[S4.9] TiZrHf ミディアムエントロピー合金への第4元素添加による力学特性の改善
〇奥川 将行、小泉 雄一郎、中野 貴由:
[S6.14] ステンレス鋼の粉末床溶融結合における急冷凝固のデジタルツイン解析
〇安田 弘行、趙 研、竹山 雅夫、中野 貴由:
[S6.21] Additive Manufacturing によるTiAl合金の組織制御
○辛島 崇仁、趙 研、竹山 雅夫、中野 貴由、安田 弘行:
[S6.22] 電子ビーム3Dプリンタ製β相含有TiAl合金の力学特性安定性とクリープ挙動
○渡辺 悠哉、趙 研、竹山 雅夫、中野 貴由、安田 弘行:
[S6.23]金属積層造形製酸素添加型β相含有TiAl合金の組織制御
〇宮澤 啓太郎、小笹 良輔、中野 貴由:
[S6.25]L-PBFで作製したTi-42Nb合金の低サイクル疲労挙動
田原 正樹、陳 成、野平 直希、原島 亜弥、小笹 良輔、石本 卓也、小泉 雄一郎、中野 貴由、細田 秀樹:
[S6.28] 金属積層造形で作製したTi-Cr-Sn合金の変形・変態挙動
○石本 卓也、前川 翔、真中 智世、佐藤 和久、中野 貴由:
[S6.29] β相低安定性を用いたチタン合金間マルチマテリアル界面創製
○Yebeen Ji, Prince Valentine Cobbinah, Chincheng Tsai, Takayuki Shiraiwa, Yoshiaki Toda, Ryosuke Ozasa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Yoko Yamabe-Mitarai:
[S6.30] Localized α' Martensite Refinement in Ti6246 during Multi Track Laser Surface Melting of Ti Based Alloys
〇竹下 恭平、中西 陽平、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由:
[313]材料表面ナノ周期構造による特異な基質直交配向化機構
〇森 陶子、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由:
[315] 非侵襲的外部刺激による細胞配列制御を介した早期骨再建
〇磯谷 太一、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由:
[316] 骨粗鬆症治療薬による異方性骨微細構造変化
〇齊藤 光郁、松垣 あいら、中野 貴由:
[317] I型糖尿病マウスにおける骨基質配向性変化〇松坂 匡晃、松垣 あいら、石原 一彦、中野 貴由:
[319] 骨芽細胞配列化に基づく機能的骨組織再生に向けたマイクロパターンMPC-Ti材料の創製
9月25日
〇小笹 良輔、萩原 幸司、松本 敏治、中野貴由:
[S6.33] L-PBFによるMg-0.5Ca合金の結晶集合組織制御と力学特性
〇Yan Jinge、小笹 良輔、Gokcekaya Ozkan、中野 貴由:
[S6.34] レーザ粉末床溶融法で作製したAlCo系共晶ハイエントロピー合金における急速凝固誘起単相B2のデカップル成長
〇大川 翔、小笹 良輔、萩原 幸司、松本 敏治、中野貴由:
[S6.35] L-PBF で作製したLPSO型Mg合金の力学特性と変形挙動 -
2026.9.13
【講演】第28回骨粗鬆症学会(新潟朱鷺メッセ)で中野先生がシンポジウム講演を行いました。
中野貴由:
骨強度を支配するコラーゲン/アパタイト骨基質配向性の基礎、
第28回日本骨粗鬆症学会学術集会(会長:山本智章先生、倉林工先生)、
シンポジウム32(3-SY32) 「メディカルスタッフのための骨強度の基礎知識」、
2026年9月13日(日) 10:30~12:00、朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター学会長の山本先生とともに
大和先生とともに
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2026.9.11
【新聞】純元素粉末を出発材にしたAMによってTi-Cr-Al合金の相安定性を連続的に選択することに成功し、機能性の制御が可能であることを示した成果に関する記事が、本日の日刊工業新聞の17面のトップ記事として掲載されました。
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2026.9.10
【行事】毎年恒例の研究室旅行を行い大いに盛り上がりました。
9月9日、10日に中野研恒例の研究室旅行が開催されました。
今回は中野研初?の鳥取県に訪れました。
様々なレクリエーションや体験を行い、研究室内の親睦を深めることができました!姫路城にて
お箸づくり体験をした日曜工房にて
国民宿舎 水明壮にて
宴会の様子(ポーズはAdditive Manufacturingの"M")
鳥取砂丘にて
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2026.9.8
【論文】Acta Materialia(IF=10.7)にLPBFで形成したβTi合金のω相安定性と結晶配向性制御に関する論文が、OA論文として掲載されました。
Takuya Ishimoto, Soki Hoshino, Yuki Nishikawa, Masakazu Tane, Kazuhisa Sato, Hyoung Seop Kim, Takayoshi Nakano*:
Simultaneous control of phase stability and crystallographic texture for low-modulus biomedical β-type Ti-Cr-Al alloys by in-situ alloying LPBF,
Acta Materialia, 320, (2026), 122715: 1-13.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2026.122715
論文はこちら
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Abstract
Laser powder bed fusion (LPBF) offers not only geometric freedom, but also a unique route to co-design composition-based phase stability and crystallographic texture, which are critical for realizing low-modulus Ti alloys. In this study, we fabricated Ti-Cr and Ti-Cr-Al alloys by the in situ alloying of elemental powders and programmed single-crystal-like textures (<100>, <110>, or <111> // build direction (BD)) via tailored scanning strategies. By employing processing conditions that yielded a melt pool depth far greater than the layer thickness, compositionally uniform builds were achieved through multiple remelting events. In Ti-12Cr (mass%), which has relatively low β-phase stability, the ω phase was observed despite not being detected in its solution-treated-and-quenched counterpart. This observation suggests that the LPBF-specific thermo-mechanical history, including a tensile residual stress of 353 MPa, may have contributed to ω-phase formation. The addition of Al suppressed the formation of ω, resulting in a single-phase β matrix. Furthermore, scan-strategy-dependent textures were consistently observed across all the compositions. The elastic modulus showed pronounced orientation-dependent anisotropy, reaching ∼60 GPa along <100> in a Ti-12Cr-3Al composition, whereas the BD-parallel yield strength approached 800-1,000 MPa depending on the texture, producing elastic admissible strains that surpass those of reported LPBF-fabricated Ti-6Al-4V. Based on these findings, we propose an additive manufacturing process-aware design framework in which alloy composition, LPBF-specific thermo-mechanical history, and crystallographic texture contribute collectively to phase stability and directional mechanical properties in metastable β-Ti alloys.
keywords: β-Ti alloy; in situ alloying; laser powder bed fusion; phase stability; crystallographic texture; Young's modulus -
2026.9.7
【HP】ヒット数が44万件を突破!
中野研HPのヒット数が44万件を突破しました。
いつもご覧いただき、ありがとうございます。 -
2026.9.7
【解説】チタン誌に解説が掲載されました。
奥川将行, 小泉雄一郎, 中野貴由:
Ti合金の粉末床溶融結合型金属3Dプリントにおける粉末レーキ過程の個別要素法解析,
チタン誌, 74[3], (2026), 190-194
PDFはこちら -
2026.9.4
『Advanced Materials & Processes』にデジタルツインと粒子法流動シミュレーションを活用した材料プロセス高度化に関する解説記事が掲載されました。
Hideyuki Kanematsu, Jeremy Knopp, Akiko Ogawa, Takayoshi Nakano:
DIGITAL TWIN AND FLOW SIMULATION FOR IMPROVED MATERIALS PROCESSING
-Beyond simulation, the real power of a digital twin is the closed feedback loop, which provides valuable digital-side visualization, enabling accelerated materials development,
Advanced Materials & Processes, 184 [5], (2026), 23-25.
PDFはこちら -
2026.9.3
【受賞】日本Additive Manufacturing学会 第二回講演大会(@函館サーモン・まるなまアリーナ)にてM2平田君とM1永野君が優秀ポスター賞を受賞しました。
〇平田 渉悟、小笹 良輔、佐藤 和久、今野 晋也、石田 清仁、中野 貴由:
[P-B-18] L-PBFを用いた炭化物析出強化型Co基超合金の開発
〇永野 登基、小笹 良輔、中野 貴由:
[P-B-17] L-PBFによる純Znの結晶集合組織と力学特性学会副会長で実行委員長の渡邊誠先生(NIMS)とともに
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2026.9.2
【大田AMPJ】中野先生が監修するおおたAMプロジェクトの成果発表と展示を日本AM学会第2回講演大会(札幌)で行いました。
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2026.9.2
【新聞】中野先生が会長を務める日本AM学会の第二回講演大会(9月1日~3日@函館)の様子が日刊工業新聞に掲載されました。
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2026.9.1
【学会】中野先生が会長を務める日本Additive Manufacturing学会の第二回講演大会(@函館サーモン・まるなまアリーナ(函館アリーナ)、9月1日~9月3日)が開催され、大いに盛り上がりました。
中野先生が会長を務める日本Additive Manufacturing学会の第二回講演大会が北海道の函館市で開催され、大いに盛り上がりました。産官学から多くの研究者・技術者が参加し、大盛況の会となりました。1日目の夜には懇親会が開催され、250名以上が集結しました。
★日本AM学会講演大会の様子→
https://ji-am.jp/2026/09/lecture_conference_2-1/会場の様子
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2026.9.1
【受賞】日本Additive Manufacturing学会 第二回講演大会(@函館サーモン・まるなまアリーナ(函館アリーナ)、9月1日~9月3日)にて、小笹先生が奨励賞(研究部門)を受賞しました。9月3日には受賞講演が行われます。
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2026.9.1
【学会】日本Additive Manufacturing学会 第二回講演大会(@函館サーモン・まるなまアリーナ(函館アリーナ)、9月1日~9月3日)に参加しています。
中野先生が会長を務める日本AM学会の第2回講演大会が北海道函館市で開催されています。
発表一覧
2026年9月3日
受賞講演
〇小笹 良輔:
[AL-A2-01 : 奨励賞] レーザ粉末床溶融結合による微細組織と力学特性の制御
~FCC・BCC構造からHCP構造への新展開~
一般講演
〇瀬口 侑右、谷原 康友、小笹 良輔、奥川 将行、多根 正和、中野 貴由:
[G-M1-01] 熱解析モデルを援用した機械学習によるワイヤレーザDED製Ti-6Al-4V造形体の硬さ分布予測
〇熊谷 祥希、髙橋 茉莉、Santos Batista Rui João、小笹 良輔、中野 貴由:
[G-M7-01] レーザ粉末床溶融結合法による熱間ダイス鋼の高温予熱造形
〇石本 卓也、星野 壮希、西川 侑希、多根 正和、中野 貴由:
[G-A1-03] In-situ alloying LPBFによる低ヤング率β型Ti合金の相安定性および結晶集合組織の同時制御
〇星野 壮希、石本 卓也、眞山 剛、中野 貴由:
[G-B1-04] L-PBF法による孔・結晶方位の相互作用に基づくIN718における塑性変形挙動制御
〇加藤 美里、矢地 謙太郎、小笹 良輔、藤田 喜久雄、中野 貴由:
[G-B2-05] 金属積層造形における異方性機能設計:トポロジー最適化による形状と結晶配向の同時設計
〇Ozkan Gokcekaya, Sung-Hyun Park, Takayoshi Nakano:
[G-C1-02] The effect of process parameters on microstructural evolution and mechanical properties of βsolidifying γ-TiAl alloy fabricated by laser powder bed fusion
〇閻 金戈、小笹 良輔、Gokcekaya Ozkan、中野 貴由:
[G-C2-04] LPBF により作製した AlCo 基共晶ハイエントロピー合金における急速凝固誘起単相 B2 相のデカッ プル成長
ポスターセッション
〇劉 甜、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由:
[P-A-14] 積層造形Ti-6Al-4Vによる骨芽細胞配向誘導を介した抗菌制御
〇NUR ZULAIKHA BINTI MOHAMAD ZAIDI, Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano:
[P-A-16] Crystallographic Texture Control in Additive Manufacturing of Tantalum for Biomedical Applications
〇峰元 智大、小笹 良輔、石本 卓也、中野 貴由、多根 正和:
[P-A-17] L-PBF法で作製したTi-Cr合金の弾性特性
〇永野 登基、小笹 良輔、中野 貴由:
[P-B-17] L-PBFによる純Znの結晶集合組織と力学特性
〇平田 渉悟、小笹 良輔、佐藤 和久、今野 晋也、石田 清仁、中野 貴由:
[P-B-18] L-PBFを用いた炭化物析出強化型Co基超合金の開発
〇菊川 泰地、石本 卓也、眞山 剛、多根 正和、中野 貴由:
[P-B-19] PBF-LB/Mを活用したNi基合金へのマクロ界面導入による高強度化
〇大川 翔、小笹 良輔、萩原 幸司、松本 敏治、中野 貴由:
[P-B-20] L-PBFによるLPSO型Mg合金の微細組織と力学特性の制御開会挨拶の様子
集合写真(ナカシマヘルスフォースの皆様、富山大学石本研の皆様とともに)
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2026.9.1
【論文】Acta Materialia(IF=10.7)にLPBFで形成したβTi合金のω相安定性と結晶配向性制御に関する論文が、OA論文としてオンラインで掲載されました。
Takuya Ishimoto, Soki Hoshino, Yuki Nishikawa, Masakazu Tane, Kazuhisa Sato, Hyoung Seop Kim, Takayoshi Nakano*:
Simultaneous control of phase stability and crystallographic texture for low-modulus biomedical β-type Ti-Cr-Al alloys by in-situ alloying LPBF, Acta Materialia, (2026), 122715.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2026.122715
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Abstract
Laser powder bed fusion (LPBF) offers not only geometric freedom, but also a unique route to co-design composition-based phase stability and crystallographic texture, which are critical for realizing low-modulus Ti alloys. In this study, we fabricated Ti-Cr and Ti-Cr-Al alloys by the in situ alloying of elemental powders and programmed single-crystal-like textures (<100>, <110>, or <111> // build direction (BD)) via tailored scanning strategies. By employing processing conditions that yielded a melt pool depth far greater than the layer thickness, compositionally uniform builds were achieved through multiple remelting events. In Ti-12Cr (mass%), which has relatively low β-phase stability, the ω phase was observed despite not being detected in its solution-treated-and-quenched counterpart. This observation suggests that the LPBF-specific thermo-mechanical history, including a tensile residual stress of 353 MPa, may have contributed to ω-phase formation. The addition of Al suppressed the formation of ω, resulting in a single-phase β matrix. Furthermore, scan-strategy-dependent textures were consistently observed across all the compositions. The elastic modulus showed pronounced orientation-dependent anisotropy, reaching ∼60 GPa along <100> in a Ti-12Cr-3Al composition, whereas the BD-parallel yield strength approached 800-1,000 MPa depending on the texture, producing elastic admissible strains that surpass those of reported LPBF-fabricated Ti-6Al-4V. Based on these findings, we propose an additive manufacturing process-aware design framework in which alloy composition, LPBF-specific thermo-mechanical history, and crystallographic texture contribute collectively to phase stability and directional mechanical properties in metastable β-Ti alloys.
keywords: β-Ti alloy; in situ alloying; laser powder bed fusion; phase stability; crystallographic texture; Young's modulus -
2026.9.1
【論文】Journal of Materials Chemistry A(IF=9.2)に結晶配向性を加味したAM触媒に関する論文が受理され、掲載されました。
Ryota Hirasawa, Hyo-Jin Kim, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano, Kohsuke Mori*,
Microstructure-Programmed Heat Transport and Self-Optimizing Catalysis in Additively Manufactured High-Entropy Alloy Reactors for the Reverse Water-Gas Shift Reaction,
Journal of Materials Chemistry A, (2026), in press.
DOI: https://doi.org/10.1039/D6TA06536H論文はこちら
Abstract
Programming functional behavior through bulk microstructure, rather than surface chemistry alone, remains a central challenge in materials science. Here, we report an additively manufactured high-entropy alloy (HEA) that integrates structural and catalytic functions within a single material and exhibits intrinsic activity for the reverse water-gas shift reaction in the as-printed state without any post-treatment. By controlling laser irradiation conditions during laser-powder bed fusion, we engineered distinct crystallographic microstructures, including single-crystal-like and polycrystalline textures. The single-crystal-like reactor exhibited approximately 1.7 times higher CO formation rate than its polycrystalline counterpart while maintaining nearly 100% CO selectivity. Surprisingly, this enhanced activity was achieved despite a less favorable surface composition for the RWGS reaction, indicating that catalytic performance cannot be explained by conventional surface chemistry alone. Instead, we show that crystallographic microstructure programs heat transport within the bulk material, thereby determining catalyst surface temperature and catalytic function. Furthermore, prolonged reaction under RWGS conditions induces microstructural evolution involving phase separation, which progressively enhances thermal transport and catalytic performance. We describe this dynamic behavior as self-optimizing catalysis. These findings establish heat transport as a programmable materials function arising from additive-manufacturingengineered microstructures, providing a general design paradigm for adaptive functional materials beyond conventional catalyst design. -
2026.8.30
【論文】Acta Materialia(IF=10.7)にLPBFで形成したβTi合金のω相安定性と結晶配向性制御に関する論文が受理され、OA論文として掲載予定です。
Takuya Ishimoto, Soki Hoshino, Yuki Nishikawa, Masakazu Tane, Kazuhisa Sato, Hyoung Seop Kim, Takayoshi Nakano*:
Simultaneous control of phase stability and crystallographic texture for low-modulus biomedical β-type Ti-Cr-Al alloys by in-situ alloying LPBF, Acta Materialia, (2026), in press.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2026.122715 -
2026.8.26
【新聞】中野先生が会長を務める日本AM学会の第二回講演大会(9月1日~3日@函館)での受賞者が日刊工業新聞で公表されました。
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2026.8.24
【視察】株式会社島津製作所の山本靖則代表取締役社長をはじめとする役員の皆様が、 3DPTec統合センターをご視察されました。
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2026.8.23
【論文】ISIJ Internationalにステンレス鋼において層状構造を消すための方法に関する論文が掲載されました。
Ryosuke Ozasa, Ryota Watanabe, Shogo Hirata, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano*:
Development of a single-crystalline-like texture in 316L stainless steel using a novel brick scan strategy in laser-powder bed fusion,
ISIJ International, 66 [9], (2026), 1066-1071.
DOI: https://doi.org/10.2355/isijinternational.ISIJINT-2026-079
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Abstract
As the properties of metallic materials depend on their crystallographic texture, the development of a strong texture is essential for functional control. This study achieved a single-crystalline-like texture with a hierarchical microstructure in 316L stainless steel (316L SS) through laser-powder bed fusion (L-PBF). A conventional ±X-scan strategy (employing bi-directional scanning along the x-axis for all layers) afforded a unique microstructure in which two differently oriented grains (<001> and <011> along the z-axis) appeared alternately. On the other hand, a novel ±X-brick-scan strategy, which employs bi-directional scanning along the x-axis for all layers while shifting the laser irradiation position by half a pitch between layers, afforded a single-crystalline-like texture with <011> orientation along both the z- and y-axes. The difference in texture originates from the crystal growth direction. In the ±X-brick-scan strategy, the <001> growth direction was inclined by approximately ±45° from the z-axis, whereas it aligned parallel to the z-axis at the melt pool bottom in the ±X-scan strategy. Notably, this growth behavior does not fully correspond to the calculated heat-flow direction in the ±X-brick-scan case. These results suggest that the crystal growth direction in L-PBF is governed not only by heat flow, but also by additional factors such as interfacial energy.
keywords: crystallographic texture; crystal growth; microstructure; laser-powder bed fusion; 316L stainless steel
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2026.8.21
【行事】中野研の院試お疲れ様会を行いました。
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2026.8.18
【講演】中野先生が東京大学医学部附属病院整形外科教室でセミナー講演を行いました。
中野貴由:骨質としての骨基質配向性とそれを考慮した金属3Dプリンタ製脊椎スペーサーの臨床応用
オルソペディックセミナー
2026年8月18日(火) 17:30~18:30
東京大学医学部附属病院・臨床研究棟 -
2026.8.17
【論文】AMで層状組織を方向制御したβTiAl合金の形成と機械的性質に関する論文がJournal of Alloys and Compoundsに受理され、掲載されました。
Sung-Hyun Park, Ozkan Gokcekaya, Kazuhisa Sato, Hyoung Seop Kim, Myung-Hoon Oh, Takayoshi Nakano*:
Formation and mechanical properties of oriented lamellar microstructures in a β-solidifying γ-TiAl alloy fabricated by laser powder bed fusion,
Journal of Alloys and Compounds, 1080, (2026), 190423: 1-12.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2026.190423
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Abstract
A highly oriented lamellar microstructure was achieved in a β-solidifying γ-titanium aluminide (γ-TiAl) alloy fabricated via laser powder bed fusion (L-PBF) followed by heat treatment. The investigated alloy composition was Ti-44Al-6Nb-1.2Cr (at.%), the optimized processing condition resulted in βo/α₂ lamellae aligned parallel to the build direction (BD) and α₂/6H long-period stacking ordered (LPSO) lamellae tilted at ± 45° from the BD. The βo/α₂ lamellae were completed by the formation of a single crystalline-like texture with {011}z<100>x orientation in β phase, variant selection in α₂ phase with the Burgers orientation relationship. Additionally, the 6H-LPSO structure, which formed from the α₂ phase, was aligned parallel to the (0001)α₂ plane after heat treatment. Thus, the orientation of α₂/6H-LPSO was determined by the previous as-built crystallographic texture and subsequent variant selection in the α₂ phase.
The heat-treated specimen exhibited superior mechanical properties, achieving a tensile strength to fracture of 475.2 ± 52.1 MPa at room temperature and a yield strength of 523.7 ± 8.5 MPa, an ultimate tensile strength of 705.5 ± 21.4 MPa, and an elongation of 8.5 ± 1.4% at 800 °C, respectively. The enhanced strength was mainly attributed to the refined microstructure induced by the rapid solidification characteristics of the L-PBF process, which effectively impeded dislocation motion. In addition, the highly oriented lamellar microstructure promoted tortuous crack propagation accompanied by crack deflection and branching, thereby enhancing damage tolerance and elongation. Consequently, the present study demonstrates the strong potential of the L-PBF process for advanced microstructural control in high-performance γ-TiAl alloys.
keywords: Laser powder bed fusion; γ-TiAl alloy; Crystallographic texture; Variant selection; Oriented lamellae -
2026.8.17
【論文】Taylor & FrancisのTransactions of the IMFにバイオフィルムに関する論文がオンラインで公開されました。
Hideyuki Kanematsu*, Akiko Ogawa, Ryoichi Ichino, Takayoshi Nakano:
International Standards for Evaluating Antibacterial, Antiviral, and Antibiofilm Properties of Surface-Finished Materials: A Critical Review
Transactions of the IMF, 104[5], (2026), 240-249
DOI: https://doi.org/10.1080/00202967.2026.2706346
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Abstract
International standards such as ISO 22196, ISO 21702, and ISO 4768:2023 provide essential frameworks for evaluating the antibacterial, antiviral, and antibiofilm properties of plastics and other non-porous surfaces. Although these standards have greatly contributed to reproducible performance assessment, they remain primarily endpoint-based biological assays and do not fully integrate the physicochemical characteristics of engineered material surfaces. This critical review compares the scientific basis, experimental assumptions, and practical limitations of the three standards from a surface engineering perspective. Particular attention is given to the film-contact principle, crystal violet staining, metal ion dissolution, wettability, surface roughness, intermolecular forces, and extracellular polymeric substances (EPS). The discussion encompasses representative biofilm-forming organisms - including Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus, fungal species such as Candida albicans and Rhodotorula mucilaginosa, and industrially relevant Bacillus and Micrococcus species - whose behaviour on engineered surfaces underpins the rationale for each standard. The review argues that antibacterial, antiviral, and antibiofilm evaluations should not be treated as isolated test categories, because all are governed by common surface - microorganism interactions. At the same time, important gaps remain, including the lack of standardised flow-based antibiofilm testing, insufficient treatment of mixed-species biofilms, and limited requirements for surface characterisation. Future standardisation should therefore move beyond pass/fail biological activity values and incorporate materials descriptors, real-time monitoring, and predictive approaches such as electrochemical impedance spectroscopy, image analysis, and digital twin modelling. Such integration will strengthen the scientific basis of anti-infective surface design and improve the reliability of performance claims for practical applications.
keywords: Antibacterial; antiviral; antibiofilm; ISO 22196; ISO 21702; ISO 4768; biofilm; surface engineering -
2026.8.17
【書籍】小泉先生、中野先生、石本先生らが編集し、中野研のスタッフが執筆した書籍が2027年1月にSpringer Natureから出版予定です。
Editors: Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano, Yoshitaka Adachi, Kohei Morishita, Kazuhisa Sato, Yoshiaki Toda, Takuya Ishimoto, Teiichi Kimura, Eric Jägle, Albert C. To
Book Title: Creation of Materials by Super-Thermal Field in Additive Manufacturing
Book Subtitle: Science of Neo-3D Printing
Jan 2027
Series Title: The Materials Research Society Series
Publisher: Springer Singapore
https://link.springer.com/book/9789819204922#about-this-book
Hardcover ISBN
978-981-92-0492-2 Due: 11 February 2027
Softcover ISBN
978-981-92-0495-3 Due: 11 February 2028
eBook ISBN
978-981-92-0493-9
Series ISSN
2730-7360
Series E-ISSN
2730-7379 -
2026.8.1
【受賞】日本バイオマテリアル学会関西ブロック 第21回若手研究発表会(@同志社大学新町キャンパス臨光館)にて、M2竹下くんが優秀口頭発表賞を、M2磯谷くんが優秀ポスター発表賞を受賞しました。
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2026.8.1
【学会】日本バイオマテリアル学会関西ブロック 第21回若手研究発表会(@同志社大学新町キャンパス臨光館、2026年8月1日)に参加しました。
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2026.8.1
【展示】チタン合金製『3DPワニ博士』の紹介リーフレットを作成しました
大阪大学の公式キャラクター「ワニ博士」を、金属3Dプリンティング(電子ビーム粉末床溶融結合法)で立体化した「3DPワニ博士」の紹介リーフレットを作成しました。
3DPワニ博士は、生体用チタン合金の粉末に電子ビームを照射し、一層ずつ積み上げて造形しています。力が集中しにくい六角形メッシュ構造の採用と、電子ビーム熱源による残留応力の低減により、落下にも強い設計となっています。また、金属3Dプリンティングならではの超急冷凝固によって高硬度・高強度化を実現しており、これは日本刀と同じ強化メカニズムです。
チタン合金製のため非常に軽く、小型サイズ(4.5 cm)は小さじ一杯の塩よりも軽い6 g以下、身長18 cmの特大サイズでも100 g以下です。生体用チタン合金を使用しているため、無毒で、体にも環境にも優しい素材でできています。
さらに、金属3Dプリントでは、閉じた空洞の中に別の立体を造形するといった複雑なデザインが可能です。3DPワニ博士のお腹の中にも「お宝」が入っています。振ってみると...? よく見ると阪大ロゴや「Dr.Wani」の文字も隠れています。
ワニ博士のモデルは、1964年に本学豊中キャンパスで発見された日本初のワニ類化石「マチカネワニ」です。この化石は2025年に国の天然記念物に指定されました。
紹介リーフレットでは、3DPワニ博士の特徴に加えて、設計から成型・仕上げまでの造形プロセスもイラストで分かりやすく紹介しています。ぜひご覧ください。
★★★3DPワニ博士の紹介.pdf

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2026.7.31
【行事】M2の皆さんの就職内々定お祝い会を行いました。
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2026.7.31
【論文】ElsevierのBone誌に、慢性閉塞性肺疾患(COPD)の骨折リスクの増大が骨基質配向性を含む骨質劣化によるものであることを解明した産業医大との共同研究がOA論文として掲載されました。
Takayuki Nabeshima, Manabu Tsukamoto,* Ke-Yong Wang, Yosuke Mano, Daisuke Arakawa, Hitoshi Suzuki, Eiichiro Nakamura, Kazuhiro Yatera, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano, Akinori Sakai:
Bone quality deteriorates in mice with pulmonary emphysema despite preserved open-field-assessed spontaneous locomotor activity,
Bone, 212, (2026), 118035: 1-10.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.bone.2026.118035
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Abstract
Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is associated with an increased risk of fracture; however, the mechanisms underlying skeletal fragility in COPD remain incompletely understood. In particular, it is unclear whether bone deterioration is primarily attributable to physical inactivity or to intrinsic disease-related factors. In this study, we investigated the effects of emphysema on bone quality under conditions of comparable open-field-assessed spontaneous locomotor activity in an elastase-induced emphysema mouse model. Open-field-assessed spontaneous locomotor activity, feed intake, water intake, urine volume, and fecal volume did not differ between emphysema and control mice. In contrast, mice with emphysema exhibited impaired bone formation, deterioration of trabecular bone microstructure, and reduced bone material properties, including altered apatite c-axis orientation, the accumulation of advanced glycation end products, and increased bone brittleness. Exploratory cap analysis of gene expression sequencing of pooled bone marrow samples provided hypothesis-generating signals implicating mitochondrial and oxidative stress-related pathways. These results suggest that emphysema is associated with skeletal deterioration despite comparable open-field-assessed spontaneous locomotor activity and provide new insight into the mechanisms underlying fracture risk beyond bone mineral density in patients with chronic lung disease.keywords: Chronic obstructive pulmonary disease; Bone quality; Bone microstructure; Oxidative stress; Mouse model -
2026.7.29
【学術会議シンポジウム】日本学術会議にて材料工学中長期研究戦略について、未来の学術振興構想のグランドビジョンを中心に議論されました。
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2026.7.27
【新聞】LPBFで造形したβ型Ti-42Nb合金がすぐれた強度―弾性率特性を示したことに関する記事が本日の日刊工業新聞に掲載されました。
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2026.7.26
【書籍】骨の科学--フロンティアが出版されました。硬組織研究の最先端を記載する定本であり10年ぶりに改訂され、中野先生や松垣先生も執筆者として加わりました。
骨の科学
フロンティア
須田立雄・小澤英浩・高橋栄明 原著/田中栄・網塚憲生・宇田川信之・井上大輔・自見英治郎・仲村一郎 編著
定価 17,600円 (本体 16,000円+税10%)
総頁数:448頁 / 2色
出版社:医歯薬出版株式会社
判型:B5判
発行年月:2026年6月
ISBN978-4-263-45703-0
https://www.ishiyaku.co.jp/search/details?bookcode=457030 -
2026.7.25
【論文】LPBFで造形したβ型Ti-42Nb合金がすぐれた強度―弾性率特性を示すことを示した論文がSmart Materials in Manufacturing(IF=13.3)にOAとして掲載されました。
Keitaro Miyasawa, Ryosuke Ozasa*, Daisuke Egusa, Eiji Abe, Masakazu Tane, Kazuhisa Sato, Pan Wang, Takayoshi Nakano*:
Excellent yield strength-to-Young's modulus ratio in crystallographic texture-controlled β-type Ti-42Nb alloy developed by laser powder bed fusion,
Smart Materials in Manufacturing, 5, (2027), 100148: 1-19.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.smmf.2026.100148
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Abstract
This study developed a crystallographic texture-controlled Ti-42Nb alloy via laser powder bed fusion (L-PBF), characterized its microstructures, and evaluated their contributions to mechanical properties through numerical calculations. By employing different scanning strategies in L-PBF, three types of strong textures with <001>, <011>, and <111> orientations along the building direction were successfully developed. Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy analyses revealed the formation of columnar dendrites with slight elemental segregation and the absence of dislocation cells. Moreover, this study clarified the formation of small amounts of nanosized precipitates comprising ω and α″ phases. The texture-controlled specimens exhibited pronounced anisotropy in Young's modulus depending on crystal orientation, similar to that observed in single crystals, with a 2.1-fold difference between the <001>- and <111>-oriented specimens. Notably, the results clarified the contribution of the nanosized ω phase to a significant increase in yield strength without affecting Young's modulus. The <001>-oriented specimen exhibited reasonable yield strength (635.3 MPa) and plastic elongation (13.6%) while maintaining a low Young's modulus (40.9 GPa), demonstrating that the combination of texture control and nanosized ω phase formation is crucial for regulating the mechanical properties of metastable β-type Ti alloys. The yield strength-to-Young's modulus ratio of this alloy (15.5 × 10−3) is one of the highest values among Ti alloys. These findings provide valuable insights into microstructural control using L-PBF and highlight the impact of microstructures on both elastic and plastic mechanical behavior.
keywords: Laser powder bed fusion; Metastable β-type Ti alloy; Crystallographic texture; Microstructure; Mechanical property
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2026.7.20
【論文】等軸-柱状遷移に関するAMによるステンレス鋼の研究に関してISIJ Internationalに掲載されました。
Kishin Fukushima, Masayuki Okugawa*, Yuichiro Miyata, Rei Miyawaki, Yuheng Liu, Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano:
Systematic study of rapid solidification in laser powder-bed fusion of stainless steels to verify applicability of columnar equiaxed Transition,
ISIJ International, 66 [8], (2026), 915-924.
DOI: https://doi.org/10.2355/isijinternational.ISIJINT-2026-038
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Abstract
In recent years, microstructural control in powder-bed fusion (PBF)-type metal additive manufacturing
(AM) has attracted considerable attention. The solidification microstructure is generally described by the columnar-equiaxed transition (CET) criterion. However, we previously reported that austenitic stainless steels (SSs) melted by beam irradiation for PBF exhibit an opposite trend to the CET criteria. It is essential to systematically understand the microstructural formation behavior under the rapid cooling and highvelocity flow conditions unique to the PBF process to obtain guidelines for microstructural control of SSs. In this study, we systematically investigated the solidification behavior in laser-melted regions of austenitic, ferritic, and martensitic SSs to elucidate the dominant factors governing microstructural formation. The liquidus-solidus temperature difference (ΔT0), which varies among the SSs, was examined as a key parameter characterizing the alloy-dependent solidification behavior. Based on the digital twin analysis, we proposed that the CET criteria serve as a guideline for ferritic and martensitic SSs in the PBF process, whereas they cannot be used for austenitic SSs, which exhibit the opposite trend to the CET criteria. Additionally, the machine-learning analysis, i.e., random forest, indicated that concentrations of Si, Mn, and C particularly affect microstructural formation.
Keywords: additive manufacturing; laser powder-bed fusion; stainless steel; computational thermal-fluid dynamics; random forest. -
2026.7.19
【講演】7月19日に東京・日本橋で行われた日本3Dプリンティング矯正歯科学会第5回学術大会にて、中野先生が教育講演を行いました。
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2026.7.18
【展示】大阪大学総合学術博物館にて、工学部の130周年を記念した展示がスタートしました。
大阪大学総合学術博物館では、工学部の130周年記念の展示を今日からスタートしました。工学研究科附属3DPTec統合センターで製作した、3DPワニ博士や東京スカイツリー1/500模型などを展示しています。
詳細は➡ https://www.museum.osaka-u.ac.jp/2026-06-08-31466
その一部をこっそりと紹介します!
100匹の3DPワニ博士によるお迎え!
3DPワニ博士®は、「強い」「軽い」「やさしい」チタン合金のワニ博士です。チタン合金製で力が集中しない六角形メッシュ設計のために、強くて壊れにくい特性を大さじ一杯の塩より軽さを実現しています。さらに、生体に対して無毒で、海水に浸けても大丈夫です!
触ることもできます。 -
2026.7.17
【展示会】大田区で開催されたHuRoC Expo2026にて、大阪大学のマスコットの3DPワニ博士×大田区の最先端技術を融合した展示を行いました。
大田区でHuRoC Expo2026が開催されました。大阪大3DPTec統合センターは大田区との間で、AMプロジェクトをスタートしましたが、その成果として大阪大学のマスコットの3DPワニ博士 × 大田区の最先端技術を融合した展示を行いました。大田区長もお越しになり、中野先生が説明を行いました。3DPワニ博士がどんどん進化していきます!
太田AMプロジェクトの取り組み!
大阪大学のマスコットの3DPワニ博士×大田区の最先端技術を融合!
HuRoc Expo2026での大田区AMプロジェクトの展示内容
中野先生から大田区長へのご説明の様子
大阪大学 × 大田区による多様な3DPワニ博士!
HuRoc Expo 2026でのパネルディスカッションの様子 -
2026.7.13
【論文】LPBFで造形したβ型Ti-42Nb合金がすぐれた強度―弾性率特性を示すことを示した論文がSmart Materials in Manufacturing(IF=13.3)に受理され、OAで出版されます。
Keitaro Miyasawa, Ryosuke Ozasa*, Daisuke Egusa, Eiji Abe, Masakazu Tane, Kazuhisa Sato, Pan Wang, Takayoshi Nakano*:
Excellent yield strength-to-Young's modulus ratio in crystallographic texture-controlled β-type Ti-42Nb alloy developed by laser powder bed fusion,
Smart Materials in Manufacturing, (2027), in press. -
2026.7.8
【論文】レーザー粉末床溶融法(LPBF)によるInconel718造形体の低温摩耗挙動に関する研究が、Journal of Manufacturing Processes (IF=7.8)に掲載されました。
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2026.7.4
【講演】中野先生と松垣先生が、第44回日本骨代謝学会学術集会でシンポジウム講演を行いました。
中野貴由:
[SY16-1] 骨基質配向性からみた骨再生、
第44回日本骨代謝学会学術集会、
シンポジウム16 骨形成における新潮流、
2026年7月4日(土) 8:30~10:00、第3会場(ホテルオークラ東京ベイ 2F ヴィクトリアルームA)
松垣あいら:
[SY14-2] メカニカルストレス応答による骨基質の材料組織制御、
第44回日本骨代謝学会学術集会、
シンポジウム14 骨代謝とメカノセンシング・力学応答、
2026年7月4日(土) 8:30~10:00、第2会場(ホテルオークラ東京ベイ 2F ヴィクトリアルームBC) -
2026.7.3
【論文】ISIJ Internationalにステンレス鋼において層状構造を消すための方法に関する論文が受理されました。
Ryosuke Ozasa, Ryota Watanabe, Shogo Hirata, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano*:
Development of a single-crystalline-like texture in 316L stainless steel using a novel brick scan strategy in laser-powder bed fusion,
ISIJ International, 66 [9], (2026), in press. -
2026.7.2
【論文】レーザー粉末床溶融法(LPBF)によるInconel718造形体の低温摩耗挙動に関する研究が、Journal of Manufacturing Processes (IF=7.8)に受理されました。
Yılmaz Küçük, Ozkan Gokcekaya, Ali Günen*, Mustafa Sabri Gök, Abdollah Bahador, Takayoshi Nakano, Gürel Çam:
Microstructure control to enhance low temperature and cryogenic wear behavior of Inconel 718 produced by laser powder bed fusion,
Journal of Manufacturing Processes, (2026), in press. -
2026.7.2
【論文】環境管理技術にバイオフィルムの国際規格に関する論文が掲載されました。
兼松秀行*、小川亜矢子、河合里紗、中野貴由:
新しいバイオフィルム国際規格ISO4768の意義とアカデミアにおける研究,
環境管理技術 (Journal of Environmental Control Technique), 44 [3], (2026), 161-169 (35-43).
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2026.7.1
【論文】Journal of Materials Research and TechnologyにCr造形材のHIPによる機能制御に関する論文が受理され、OA論文として掲載されました。
Ozkan Gokcekaya, Asli Gunay Bulutsuz, Buse Gulec, Ali Gunen, Hakan Yilmazer, Takayoshi Nakano:
Hot isostatic pressing temperature-driven microstructure-tribology relationships in laser powder bed fused pure chromium,
Journal of Materials Research and Technology, 43, (2026), 3150-3163
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2026.06.191
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Abstract
Conventional processing of chromium has long been abandoned due to its high ductile-to-brittle transition temperature (DBTT), which promotes stress-induced cracking during solidification. Nevertheless, chromium and its alloys remain attractive for advanced applications because of their excellent high-temperature stability, oxidation resistance, and tribological performance. In this study, pure chromium was fabricated by laser powder bed fusion (LPBF) using optimized processing parameters, followed by hot isostatic pressing (HIP) at moderate and high temperatures to address LPBF-induced cracking and residual stresses. The influence of HIP temperature on microstructural evolution, mechanical properties, and tribological behavior was systematically investigated. HIP effectively improved densification and reduced internal defects; however, the HIP temperature strongly governed the balance between residual stress relief and grain growth. As-built LPBF chromium exhibited high hardness and wear resistance due to its fine grain structure and retained residual stresses. HIP at a moderate temperature was sufficient to relieve residual stress while preserving the fine microstructure, thereby maintaining favorable mechanical and tribological performance. In contrast, high-temperature HIP promoted pronounced <100> grain growth, which facilitated the formation of a stable oxide layer and enhanced lubricating effects during sliding, but at the expense of mechanical strength due to excessive grain coarsening. These results highlight the critical role of HIP temperature in tailoring microstructure-property relationships in additively manufactured pure chromium and suggest that oxide dispersion strengthening may be an effective strategy to suppress grain growth while leveraging the combined benefits of LPBF and HIP processing for refractory metals.
keywords: Refractory metal; Pure Chromium; Laser powder bed fusion; Hot isostatic pressing; Microstructure; Wear
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2026.7.1
【論文】六方晶系金属を、LPBFを用いて強い結晶集合組織をもつ単結晶様合金が形成可能であることを世界で初めて示した論文の最終版がMaterials & Design(Elsevier)にOA論文として掲載されました。
Ryosuke Ozasa, Yuta Kizawa, Kakeru Okawa, Koji Hagihara, Kazuhisa Sato, Toshiharu Matsumoto, Toko Tokunaga, Naoko Ikeo, Viritpon Srimaneepong, Pan Wang, Dorte Juul Jensen, Takayoshi Nakano*:
Design of a novel scanning strategy for formation of extremely strong textures in hexagonal materials through laser powder bed fusion,
Materials & Design, 268, (2026), 116307: 1-13.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2026.116307
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Abstract
While crystallographic texture control in cubic metals via laser powder bed fusion (LPBF) has been demonstrated in recent years, achieving such control in hexagonal metals remains a significant challenge. In the present work we present a novel route for the development of a very strong texture in a hexagonal close-packed (hcp)-structured Mg alloy through LPBF. It was achieved by employing reciprocal scanning with a 120° rotation between layers, aligning with the symmetry of Mg's hcp crystal structure. This unique scanning strategy was designed through computational simulation of the heat flux in the melt pool and consideration of the six-fold rotational symmetry along the [0001] axis of the hcp structure. The texture formation was driven by preferential <11-20> crystal growth along a direction inclined at approximately 60° to each scanning direction (0°, 120°, and 240°). The LPBF-fabricated specimens showed an anisotropic stress-strain responses in compression test owing to the crystal orientation-dependent selection of operative slip systems, similar to the behavior in a Mg single crystal. These findings highlight the potential in optimizing the scanning strategy by reflecting the symmetry of the crystal structure. This is particularly crucial for LPBF manufacturing non-cubic metals with prominent textures.
Keywords: Laser powder bed fusion; Crystallographic texture; Magnesium; Hexagonal close-packed structure; Crystal growth














