| 研究課題/領域番号 |
19K05108
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26060:金属生産および資源生産関連
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
新川 真人 岐阜大学, 工学部, 准教授 (30369912)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 鋳造 / 圧力伝達 / 固相率 / 鋳造欠陥 / 金型温度 / 機械学習 / ダイカスト / 金型 / 鋳造方案 / アルミニウム合金 / 凝固 / 空孔欠陥 / コンピュータシミュレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、高圧鋳造法（以下、ダイカスト法）において圧力が製品部に付加されるメカニズムの解明を目指し、鋳造品内部の空孔をゼロ、または最小化するための具体的手法について検討するものである。具体的には以下の研究項目を実施する。
［Ⅰ］圧力伝達と溶融金属の凝固進展との関係
［Ⅱ］鋳物空孔サイズと溶融金属の凝固進展挙動との関係
［Ⅲ］最適な圧力伝達を実現するダイカスト金型方案の提案
本研究成果により、これまで体系化されていなかった溶融金属の流動挙動と固液共存領域の金属材料の凝固進展挙動を繋げることが期待でき、金属の相変態を活用した成形加工方法の高度化を実現することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究は，高圧鋳造法（ダイカスト法）において，金型内に溶融金属を流入させ，加圧しながら凝固させる過程における圧力の付加プロセスのメカニズムを解明し，得られる鋳造製品の内部の空孔を最小化させるための具体的手法について検討することを目的とした．本研究により，Al-Si-Cu合金における圧力伝達が停止する固相率はおよそ70%であることを明らかにするとともに，圧力伝達時間を決定する因子である溶湯温度の推定を目的とした金型温度の予測モデルを構築できた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究における学術的意義は，固相が晶出し続けている気相を含む溶融金属の凝固進展挙動と圧力伝達の関係の解明である．この学術的問いの解明は，素形材の製造方法である高圧鋳造法（ダイカスト）における圧力の最適な制御方法の確立のための重要な指針であり，金属の相変態を活用した成形加工方法の高効率化，高度化を実現することが可能となる．
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