日本伝統の折り紙技術と板金技術の融合による3Dメタクラフトの教育効果に関する研究

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複雑な板金展開図は日本伝統の折り紙技術と相通ずるところがある。金属薄板のシートにFiberLaser加工機によるパルスピアシング(等間隔の穴)を入れ、その折り線に沿って折っていく。3D立体アートによるメタクラフトの創作環境を提供して、学生の創造性の助長や板金技術に興味を持たせる。本研究は、1. 実験環境の準備、2. 折り曲げ条件の特定、3. ピアシング条件の設定、4. メタクラフト製作、の計画で行った。1. 実験環境の準備金属薄板はレーザのアシストガスによる材料のあおりが影響して機械停止の原因となる。このため、金属薄板を下部から平面的に吸引密着する構造のハニカムテーブルを取付ける。2. 折り曲げ条件の特定折り曲げ加工性試験 : 銅Cu_厚さ(0.1, 0.3, 0.5)mm、アルミAl_厚さ(0.1, 0.4, 0.5)mm、ステンレスSUS_厚さ(0.1, 0.3, 0.5)mmの試験材3種類×厚さ3種類の計9種類で比較実験を行った。折り曲げ性、しわ発生、戻り性(粘り・脆さ)、疲労破壊の4項目で感性値による5段階総合評価から、銅Cu_t0.1mmを採用する。3. ピアシングの条件設定 : 折り線部分に、レーザパルス発振によるピアシングを行い、金属の折り曲げを容易にする最適な条件を特定する。4. メタクラフトの製作FiberLaser専用CAMにより、ピアシングの施した板金展開図を作成、良く知られている3Dサンプル実例を製作した。板金折鶴、宇宙展開構造物{ミウラ折り、円筒状展開構造、蛇腹構造、イカロスの帆}、吉村パターン(ダイヤモンドパターン)、剛体折り、ねじり折りなど、多数製作した。この製作過程で金属の折り紙は、紙と折り線、折り方に工夫が必要になることも理解でき、日本伝統の折り紙技術の金属薄板への応用(メタクラフト)は、複雑な板金展開図のアイデアを創造し、感性を育む技術教育の効果に期待できる。