自己修復機能を付与したプラスティックを対象とした破壊靱性試験片製作装置の開発

1. 自己修復材料の研究推進上の課題自己修復材料の研究では壊靱性用試験片を大量に作り、修復率を調べながら改良することが求められる。現状は、技術職員が大型の工作機械を用いて試験片を加工しているが、試験片の加工に時間が掛かることが課題となっていた。実験者自らが試験片を加工できれば実験のスケジュール立てやすくなるなどのメリットが考えられており、化学系には女子学生も多いことからより簡単な操作で効率的工作法が求められていた。2. CNCフライス盤と読み取り顕微鏡パソコンのUSBを介して制御できる小型CNCフライス盤キットを組み立て、NCプログラムをつくり試験片を自動加工できるようにしたため、試験片の加工効率が3～4倍に向上した。機械加工に不慣れな学生でも試験片を毎回同じ位置に正確に取り付けられる治具と、どこでも加工できるようキャスター付き架台を制作した。壊靱性用試験片の予備亀裂長さが正確に判読しにくかったため、読み取り顕微鏡のステージの材料を鉄から透明アクリルにして、下部からLED光源を当てるようにした。3. 学生アンケート実験に関係する学生4名(女子3名、男子1名)にアンケートをとったところ、「自分で試験片を作れるため実験のスケジュールが立てやすくなる」という理由から全員がメリットあると回答をした。自分で試験片を製作することで具体的な手順がよく理解できるとし、CNCフライス盤は、ソフトで稼働させるので力がいらず女性であっても問題がないといった理由を挙げて全員がCNCフライス盤を使った試験片加工に肯定的な回答をした。4. まとめ・安価な小型CNCフライス盤を導入することで試験片の加工効率が向上するとともに、学生でも自由に試験片が作れるようなった。・CNCフライス盤を利用し学生自らが試験片を作ることで研究上の理解が進み、実験のスケジュール管理が容易になり、女子学生にとっても実験しやすい研究環境が得られることがわかった。

1. 自己修復材料の研究推進上の課題自己修復材料の研究では壊靱性用試験片を大量に作り、修復率を調べながら改良することが求められる。現状は、技術職員が大型の工作機械を用いて試験片を加工しているが、試験片の加工に時間が掛かることが課題となっていた。実験者自らが試験片を加工できれば実験のスケジュール立てやすくなるなどのメリットが考えられており、化学系には女子学生も多いことからより簡単な操作で効率的工作法が求められていた。2. CNCフライス盤と読み取り顕微鏡パソコンのUSBを介して制御できる小型CNCフライス盤キットを組み立て、NCプログラムをつくり試験片を自動加工できるようにしたため、試験片の加工効率が3～4倍に向上した。機械加工に不慣れな学生でも試験片を毎回同じ位置に正確に取り付けられる治具と、どこでも加工できるようキャスター付き架台を制作した。壊靱性用試験片の予備亀裂長さが正確に判読しにくかったため、読み取り顕微鏡のステージの材料を鉄から透明アクリルにして、下部からLED光源を当てるようにした。3. 学生アンケート実験に関係する学生4名(女子3名、男子1名)にアンケートをとったところ、「自分で試験片を作れるため実験のスケジュールが立てやすくなる」という理由から全員がメリットあると回答をした。自分で試験片を製作することで具体的な手順がよく理解できるとし、CNCフライス盤は、ソフトで稼働させるので力がいらず女性であっても問題がないといった理由を挙げて全員がCNCフライス盤を使った試験片加工に肯定的な回答をした。4. まとめ・安価な小型CNCフライス盤を導入することで試験片の加工効率が向上するとともに、学生でも自由に試験片が作れるようなった。・CNCフライス盤を利用し学生自らが試験片を作ることで研究上の理解が進み、実験のスケジュール管理が容易になり、女子学生にとっても実験しやすい研究環境が得られることがわかった。