研究開発された技術紹介

造船業界における低コスト、複雑形状・一体成形、環境改善ニーズに対応し、加炭・C偏析の課題から未だ実用化できていない鋳鋼に対し、発泡ポリスチレンの分解挙動を解明して『新鋳造CAE』を構築する。また分解物を瞬時に排出する『バキュームアシスト・プロセス制御技術』を確立し、加炭量を大幅に減少できる国内初の革新的フルモールド法を開発・実用化する。本技術は、鋳造業界での環境、技能継承等に反映できる

本開発技術により、当初、特長と想定していた以下の項目を達成することができた。
・CAD・CAM(コンピュータ支援設計・製作)によりPS(ポリスチレン)模型を製作し、模型・鋳型製作の簡略化
・作業工数の削減
・PS模型の燃焼ガスの冷却部での固定化による作業環境のクリーン化
・コスト削減・納期短縮

•｢発明の名称：鋳型および鋳鋼の製造方法
•｢登録番号 ：特許第５８５８３８２号　(特願2011-270321 （出願日：平成23年12月9日）)
•｢出 願 人 ：広島県、コトブキ技研工業㈱、近畿大学、日本銀砂㈱
•｢発 明 者 ：藤井敏男、河村 博、旗手 稔、長原 雄一、中河原 圭司　特許出願後成果発表会(広島県立総合技術研究所西部工業技術センター)などPR活動を行った。

鋼製品の鋳造法は炭素量の制御が厳しいため、従来から木型による鋳型製作が行われている。本研究成果は三次元CAD・CAMによる発泡プラスチックの型制作に置き換えることによってデジタル化するとともにプラスチック模型の量産化を実現させるものである。抜本的な鋳鋼法として特許も取得済みである。
製品ごとに方案を再構築するという課題はあるものの、三次元CAD・CAMによる模型の量産が可能なので、中・大型鋳鋼製品の中量生産等に適している。

2011年以降、技術開発と技術成果をもとに特許取得は完了したものの、実施対象の有望企業の経営不振により事業化がとん挫している。共同開発者である広島県立総合技術研究所西部工業技術センターとともに他の中・大型鋳鋼品製造企業等への技術移転を進めているが、実施許諾に至っていない。

・中・大型複雑構造の鋳鋼製品の量産化を可能とする、手作り木型制作に代わる三次元CAD・CAMによる発泡プラスチック型(消失模型)を用いる、真空アシストフルモールド(VAFM)法は、三次元テータ化された消失模型を再現良く量産できる。
・一品一品手作りで木型部品を作成し組み立てる工法に比べて圧倒的な生産性の向上が期待できる。
・鋳鉄製品には同様に消失模型を用いるフルモールド法が普及しているが、鋳鋼製品の場合素材中の炭素量が0.2％以下と制限されており、消失模型が溶湯の熱で焼失する際、溶湯内に炭素が混入する(加炭という)ため、フルモールド法は適用不可とされてきた。
・その課題を解決し、加炭量を大きく抑制できる鋳型および鋳造方案を確立した。
・木型職人枯渇という時代背景の中でぜひ活用をお願いしたい。

・2011年特許出願後、技術移転を進めているが、国内大手冷凍機メーカーおよび環境機器メーカーなどオプション契約まで進んだものの実施許諾契約に　至っていない。

今回開発した革新的フルモールド鋳造法は、国内でも数少ない鋳鋼製品メーカーを対象とするもので、主要部品としては薄肉製品となる機械やプラントのケーシングなどであり、本技術が対象とする船舶用のアンカーやベルマウスなどの中実製品は少ないため、薄肉製品を対象とする技術革新が課題となる。

現在まで進めている特許戦略(技術移転)を継続したい。