プラスチックを対象にしたものづくり教育教材の開発と授業への展開

开发针对塑料的制造教材并应用于课堂

• 批准号: 20K03087
• 负责人: 尾崎 純一
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kobe City College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03087/
• 关键词: ものづくり教育; プラスチックi; 成形; 簡易型; 工学教育; プラスチック; 成形加工; 射出成形; PBL; 設計製図; プラスチック成形

本研究では，ものづくり教育に近年身近になったプラスチック材料とその成形法を教材として取り入れることを目的とし，簡便にプラスチック成形が行える卓上射出成形機の製作および成形に必要となる簡易型の製作方法について検討を行ってきた．2020年度は教材として活用するための卓上型のプラスチック成形機の試作を行った．PBL授業でも製作することを念頭に出来るだけ扱いやすい構造にするため，主に樹脂（ペレット）の投入方法や射出機構を工夫したプラスチック成形機の製作を行った．2021年度から2022年度にかけては，成形に必要となる簡易型の製作方法について検討を行った．簡易型の設計にはフリーの３DCADソフトを活用し，3DCADソフトに附属するCAM機能を用いてCAMデータを生成し卓上CNC加工機により型の製作まで行えるようになった．最終的には割型の製作も可能であることが確認できた．さらに，2種類の３DCADソフトを用いて操作性やCAMの処理時間などを比較し授業に導入しやすさについても検討を行った．また，2022年度にはプラスチック成形機の製作を授業に取り入れるための前段階として，試行的に3年生のPBL授業において一部のグループで卓上型射出成形機の製作をテーマに授業に取り入れた．授業では成形機の構造など基本設計から検討し製作までを行い，プラスチック成形機の製作がPBL授業に取り入れられることを確認した．一方，1年生の設計製図授業においては，立体図の作図課題としてプラスチック成形の対象と考えているキーホルダーの作図を取り入れた．手書き製図がメインであるが，3DCADの紹介を行った上で希望者だけではあるが3DCADでの作図にも取り組んだ．3DCADにより作図した作品については3Dプリンタによる造形も行い3DCADの有用性について理解を深め，プラスチック成形に対する動機付けとした．

This study aims to improve the quality of education in recent years. Simple injection molding machine manufacturing and molding necessary, simple type of manufacturing method in the inspection and discussion. 2020 year teaching materials to use, excellent type of injection molding machine trial operation, PBL teaching, production, idea, out of the structure, The main resin (resin) input method and injection mechanism time to produce the molding machine. 2021 year to 2022 year to produce, molding is necessary to produce simple type of production method to discuss. The simple design of 3DCAD software is used to generate CAM data and to manufacture CNC machines. The final cut type of production is possible. In addition, 2 kinds of 3DCAD software are used to compare the processing time of operational CAM and to discuss the introduction of CAM. In 2022, the production of injection molding machine was taught in the first stage of the trial, and the PBL of the three-year-old was taught in the first stage of the trial. The basic design of the forming machine is discussed and the production of the forming machine is confirmed. One party, one year old design system teaching, three dimensional design system teaching, three dimensional design system teaching, 3DCAD is a 3D CAD tool that can be used to create a 3D CAD model. 3DCAD tools can be used to create 3D CAD models. 3DCAD tools can be used to create 3D CAD models.