低融点合金を使った湯流れが見える鋳造教材の開発と鋳造欠陥検証システムの構築

鋳造は紀元前4000年頃に始まったと言われており、現在のものづくりの中で最も古い技術である。鋳造は湯を鋳造型(砂型や金属型)に流し込み製品を得る技術であるが、鋳造型の設計が適切でないと製品に気泡が残り、欠陥品となる。湯が凝固する様子や気泡が発生する様子は見ることができない為、鋳造型の設計は熟練の技術者の経験と勘によって行われているのが現状である。岐阜高専技術室では、出前授業や公開講座を行っている。「小中学生向け理科技術教材開発コンテスト」で敢闘賞を受賞した「ホワイトメタルによる鋳造」は、粘土で作った形がそのままメタルアクセサリーになる手軽さや、湯を流し込む迫力ある視覚体験等から評判が良い。本研究では、この「ホワイトメタルによる鋳造」のノウハウを生かし, さらに湯流れを可視化してより深くものづくりを理解できる鋳造体験教材の開発を行う。また, 気泡は最後に凝固する箇所に集まりやすいことが分かっている。開発した教材を使用して, 鋳造欠陥対策を目視しながら検証できるシステムを構築することを目的とする。1. 湯流れを可視化した鋳造体験教材を開発する。低融点合金とOBBサンド、透明樹脂版を使用して鋳造体験教材を開発した。2. 小中学生向け鋳造体験講座を実施する。平成28年10月29日、30日に鋳造体験講座を実施した。2日間で49名の方に体験していただき好評を得た。3. 欠陥発生を目視できることにより鋳造型の修正を容易にする鋳造型検証システムを構築する。シリンダヘッドの鋳込み型を透明シリコンで作製して、低融点合金を鋳込んだ。湯流れの可視化により、湯の流れにくい場所が把握できたので、ガス抜き穴の最適化に効果的であることがわかった。4. 本研究で得られた成果は、総合技術研究会2017東京大学でポスター発表を行った。

鋳造は紀元前4000年頃に始まったと言われており、現在のものづくりの中で最も古い技術である。鋳造は湯を鋳造型(砂型や金属型)に流し込み製品を得る技術であるが、鋳造型の設計が適切でないと製品に気泡が残り、欠陥品となる。湯が凝固する様子や気泡が発生する様子は見ることができない為、鋳造型の設計は熟練の技術者の経験と勘によって行われているのが現状である。岐阜高専技術室では、出前授業や公開講座を行っている。「小中学生向け理科技術教材開発コンテスト」で敢闘賞を受賞した「ホワイトメタルによる鋳造」は、粘土で作った形がそのままメタルアクセサリーになる手軽さや、湯を流し込む迫力ある視覚体験等から評判が良い。本研究では、この「ホワイトメタルによる鋳造」のノウハウを生かし, さらに湯流れを可視化してより深くものづくりを理解できる鋳造体験教材の開発を行う。また, 気泡は最後に凝固する箇所に集まりやすいことが分かっている。開発した教材を使用して, 鋳造欠陥対策を目視しながら検証できるシステムを構築することを目的とする。1. 湯流れを可視化した鋳造体験教材を開発する。低融点合金とOBBサンド、透明樹脂版を使用して鋳造体験教材を開発した。2. 小中学生向け鋳造体験講座を実施する。平成28年10月29日、30日に鋳造体験講座を実施した。2日間で49名の方に体験していただき好評を得た。3. 欠陥発生を目視できることにより鋳造型の修正を容易にする鋳造型検証システムを構築する。シリンダヘッドの鋳込み型を透明シリコンで作製して、低融点合金を鋳込んだ。湯流れの可視化により、湯の流れにくい場所が把握できたので、ガス抜き穴の最適化に効果的であることがわかった。4. 本研究で得られた成果は、総合技術研究会2017東京大学でポスター発表を行った。