研究開発成果集(事業期間 平成18年度~平成20年度)
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25 精密鋳造品高度化に向けた造型技術の開発 プロジェクト参画研究機関 キングパーツ株式会社、株式会社キャステム、妙中鉱業株式会社、株式会社ヨネダアド、 伊藤忠セラテック株式会社、三菱重工精密鋳造株式会社、株式会社日立メタルプレシジョン、 岡山セラミックス技術振興財団、日本軽金属株式会社、海上保安大学校、 独立行政法人産業技術総合研究所 事業管理者 社団法人日本鋳造協会 図1 精密鋳造品の主要用途部品 ■研究開発の背景・目的 ジルコン砂等の特殊砂は資源の枯渇、供給不安定、価格の高騰、リサイクル性の悪さなどの問題を抱えている。また、自動車用エンジン、航空機用エンジン、産業用発電設備及び将来有望分野の燃料電池などの薄肉・複雑形状の重要部品に使用される精密鋳造品は、川下産業から更に高度化を要求されている為、人工材料の開発と、中子製造技術の確立やシミュレーション技術活用技術の開発等の鋳造プロセス全体の技術確立が急がれている。 ■研究成果の目標 ■研究の目標 天然ジルコンサンドに替わる人工砂を開発し、これを適用した鋳型での鋳造条件を確立し、この使用済みの鋳型のリサイクル及びリユース技術を確立し、人工砂を用いた鋳型での鋳造シミュレーションでの短期開発技術を確立する。また、ジルコンレスセラミック中子の製造技術をこのメンバーで確立する。 ① 技術的目標 ⅰ.天然ジルコンサンドを代替えする国産化率100%の人工材料を開発・適用する。 ⅱ.人工材料を用いた鋳型を用い、各種鋳造条件に於ける最適鋳型を開発する。 ⅲ.人工材料を用いたジルコンレスセラミック中子を精密鋳造メーカー自身で製造し、長さ400mmの大型ブレード用セラミック中子を製作する。 ⅳ.人工材料に最適な鋳造シミュレーション技術を開発導入し、製 品開発リードタイムを半減する。 ⅴ.人工材料を用いた鋳型のリサイクル・リユース技術を確立し、 ゼロエミッションを目指す。 ② 事業化手法等 開発した人工砂の拡販及び開発技術の普及は(社)日本鋳造協会のあらゆる手段で公表し、鋳造業界へPRし、普及を図る。 ■研究成果の概要 ①人工材料「合成ムライトビーズ」等を開発し、国産化率100%の人工材料の開発の目標を100%達成した。 ②開発した人工材料、「合成ムライトビーズ」及び「合成ムライト85フラワー」は、天然材料と同等以上の鋳型フォーミュラを実現し、目標の最適鋳型を開発し目標値を100%達成した。 ③複雑形状の250mmのセラミック中子の自社内製作技術を開発し、目標を100%達成した。又、長さ400mmのセラミック中子は90%目標を達成した。但し、現時点では100%達成のところまで来ていると判断する。 ④精密鋳造に適したシミュレーションの定着により、「製品開発リードタイム半減」の目標は100%達成した。 ⑤鋳型材のリサイクルについては、実際に人工材料を用いた鋳型廃材を回収し、破砕・分級した後、造型後、鋳造試験を実施した結果、現状鋳型と遜色ないことが確認できた。よって、開発目標は100%達成できた。 図2 合成ムライトビーズ 図3 完成したノズルリング

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