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立体造形

高精度砂型鋳造法による船舶用銅合金大型鋳物製品の生産技術の開発

福岡県

株式会社鷹取製作所

2022年1月28日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 木型・金型を用いない高精度砂型鋳造法による、船舶用銅合金大型鋳物製品の低コスト・短納期・無欠陥を目指した生産技術の開発
基盤技術分野 立体造形
対象となる産業分野 産業機械、工作機械
キーワード 3D積層造形砂型鋳造法、木型・金型レス、銅合金鋳物、短納期
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成25年度~平成27年度

プロジェクトの詳細

事業概要

多種少量生産の船舶用銅合金大型鋳物製品を安価に短納期で製造するため、木型・金型を用いない3D積層造形砂型鋳造法に独自の「砂型用粉体技術」「砂型の大型化技術」「凝固の最適化技術」を組み合わせた高精度で大型の3D積層造形砂型鋳造法を新規に開発する。凝固の最適化で欠陥を無くし、鋳物形状の高精度化で加工時間を半減する。造船関連事業者の「低コスト」「短納期」「木型・金型レス」のニーズに応える供給体制を確立する

開発した技術のポイント

独自の「砂型用粉体技術」「砂型の大型化技術」「凝固の最適化技術」を組み合わせた高精度で大型の3D積層造形砂型鋳造法を新規に開発


(新技術)
「砂型用粉体技術」「砂型の大型化技術」「凝固の最適化技術」を組み合わせた3D積層造形砂型鋳造法

(新技術の特徴)
大型の船舶用銅合金鋳物部品を低コスト、短納期で製造し、造船関連事業者のニーズに応える供給体制を確立する

具体的な成果

・粉体技術の開発において、抗折強度2.0MPa以上を達成した
・小型バルブの砂型を積層造型装置で造型し注湯した結果、鋳込みは成功し、水圧検査に合格したが、砂型の分割位置や砂型に生じた積層の境目で鋳バリが発生した
・砂型の分割方法を変更し大型バルブの試作を行った結果、水圧検査に合格する製品となった
・凝固の最適化で欠陥を予測し、鋳物形状の高精度化で加工時間を低減することで、造船関連事業者の「低コスト」「短納期」「木型・金型レス」のニーズに応える供給体制を確立した

研究開発成果の利用シーン

・小型、大型の船舶用銅合金鋳物部品
・小型、大型バルブ

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

積層造形装置の条件変更が行えず、造形時に発生する問題が解決していないため、事業化には至っていない。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、素材・部品製造、製品製造

製品・サービスのPRポイント

・「低コスト」「短納期」「木型・金型レス」のニーズに応える供給体制
・加工時間50%削減(従来比)、90日を30日(従来比)
・小ロットへの対応可能

今後の実用化・事業化の見通し

・純正のバインダーを使用した場合、砂型サイズL=400mm以下で事業を展開できるが、砂型に積層の境目が発生することと、高コストの問題がある
・補完研究で、上記の問題を解決したバインダーの開発を行うことにより、従来品より安価に小ロット(1個)受注へ向けた対応が可能となる
・砂型サイズL=400mm以下の製品を試作、市場評価を受け、技術課題を砂型設計にフィードバックする
・小型製品の事業展開で得られた改善策を大型製品の実用化にフィードバックし、事業展開を目指す
・本社内にショールーム設置、業界団体へ成果発表及び展示会等への出展を行い、販売促進する

実用化・事業化にあたっての課題

積層造形装置の条件変更が行えず、造形時に発生する問題が解決していないため、事業化には至っていない。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社鷹取製作所
事業管理機関 公益財団法人飯塚研究開発機構
研究等実施機関 国立大学法人岩手大学
鷹取鋳造株式会社
ホーク工業株式会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社鷹取製作所(法人番号:1290001055170)
事業内容 舶用・陸用弁、コック、こし器及び各種ぎ装品の製造、販売
社員数 65 名
本社所在地 〒839-1321 福岡県うきは市吉井町213番地の1
ホームページ https://www.taka-tori.co.jp/
連絡先窓口 業務部技術設計課 矢野
メールアドレス yano@taka-tori.co.jp
電話番号 0943-75-2191