| 研究実績の概要 |
・研究の目的
本研究は, 鋳造に汎用の3Dプリンタ(樹脂成型タイプ)を組み合わせることで, 以前筆者が実験テーマの一つとしておこなったことがある、砂を使ったフルモールド法鋳造実習での粉じん等の問題を解消しつつ, 材料系学科が3Dプリンタを持つ意義を持たせられるような, 新たな鋳造実習プログラムを作成することを目的とする.
・研究の方法
まず、CADソフトにより適当な形(湯口も付けた形で)を設計した後、3Dプリンタで出力できるファイルに変換し、熱溶解積層型3Dプリンタで出力した。その樹脂成形物を鋳造用石膏で固め、石膏を乾燥後、電気炉にて樹脂を焼失させ、できた空洞に、金属溶解炉(メルトポット)で溶かした金属を流し込み、冷ましたあと石膏から金属を取り出して、出来具合を確認した。
・研究結果
樹脂成形物の積層模様がそのまま鋳造物の表面に表れるものの、上記の方法で比較的容易に(学生でもできるという意味で)鋳造ができることが確認できた。ただし、失敗しやすいポイントもいくつかあることがわかった。例えば、樹脂成形物の大きさによっては、焼失させる際の樹脂の膨張等によって石膏に亀裂が入ってしまうことや、固まる前の石膏に対し、樹脂成形物が浮いてしまうことなどである。また、当初、鋳造用金属はアルミを考えていたが、より融点の低いホワイトメタル(すずベースの合金)にした方が、「実習」という観点では色んな面でメリットがおることも分かった。石膏の乾燥から焼成に通常の方法だと時間(1日～2日)が掛かってしまうことなど、いくつか課題点は残っているが、今回の3Dプリンタを使った鋳造は学部生の実習プログラムとして行うことができると確認できた。
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