2005 Fiscal Year Annual Research Report
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17560654
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| Research Institution | Osaka Sangyo University |
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Principal Investigator |
大中 逸雄 大阪産業大学, 大学院・工学研究科, 客員教授 (00029092)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉山 明 大阪産業大学, 大学院・工学研究科, 客員教授 (10335375)
安田 秀幸 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60239762)
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| Keywords | 金属生産工学 / 材料加工・処理 / シミュレーション工学 / ダイカスト / 湯流れ |
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| Research Abstract |
地球温暖化防止や省エネルギなどのため、特に自動車や航空機等の輸送機械において、Al合金やMg合金の利用が進みつつあるが、これらの材料は溶接性が悪いためダイカスト法による加工が要望されている。しかし、従来のダイカスト法では、信頼性の高い製品を製造することは容易ではない。
そこで本研究では、新しいダイカスト法として超高真空ダイカストの可能性を明らかにするため、以下を実施する予定である。
・提案する新しいゲートシールによる高真空の実現を確認する。
・ゲート形状と湯流れの関係をX線透過法による直接観察と数値シミュレーションにより比較し、望ましいゲート形状、シミュレーション精度、問題点を明らかにする。
・上記を参考にして高真空ダイカストに適用できるシミュレーション法を明らかにする。
・新しい高真空ダイカストによる試験片の品質(欠陥、機械的性質等)を明らかにする。
・上記を総合して提案するゲートシール式高真空ダイカスト法の有効性を確認する。
なお、申請段階では半溶融ダイカストも含めていたが、研究費が申請額よりかなり減額されたため、除外することにした。
本年度は、現有装置に、新たに真空ポンプ、真空タンク等を追加設置した。また、シミュレーションソフトを開発した。そして、X線による可視化実験を実施し、シミュレーションとの比較を行った。その結果、可視化実験で溶湯流動を精度良く観察可能できることおよび精度の良いシミュレーションのためには表面張力効果を考慮する必要があることが分かった。しかし、予定していた到達真空度10Paを実現できなかった。この原因は、使用黒鉛にかなりの通気性があるためであり、現在、この問題を解決するため、鋳型表面処理について検討している。また、キャビティ部における凝固体には欠陥が非常に多く、これは鋳型温度が低いためであることが原因と考えられ、鋳型の温度制御を検討している。
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