大型陶磁器における鋳込み成形体の 乾燥割れ発生とその防止 塑性加工研究室 松永 一成 拡大 鋳込み成形体 ウェルドライン発生 乾燥割れ発生とその防止 塑性加工研究室 松永 一成 ウェルドライン発生 鋳込み成形体 拡大 製造現場： 勘と経験で対処 1)ウェルドライン発生メカニズム解明 2)ウェルドライン発生防止鋳込み方法提案
鋳込み成形でのウェルドライン発生 （a）鋳込み開始 （b）鋳込み途中 （c）鋳込み完了 （d）着肉開始 （e）着肉完了 （f）排泥 （g）脱型後 （h）乾燥後 吸水 乾燥割れ
実験装置 泥漿タンク 作製した泥漿 泥漿粉末：水：分散剤 20：10：0.1 泥漿粘度： 1800 mPa・s ホース （φ22) 石膏型 1500 泥漿タンク 石膏型 ホース （φ22) 210 300 380 10° 鋳込み口 泥漿粉末：水：分散剤 20：10：0.1 泥漿粘度： 1800 mPa・s （mass%比） 作製した泥漿 実験装置
吸水 ウェルドライン ：低含水率 ：着肉層 ウェルドライン生成メカニズム
ラップ有無の成形体含水率比較 ウェルドライン ラップ (b) ラップなし (a) ラップあり 28.9 29.1 29.0 28.3 28.8 28.1 28.4 28.5 28.6 28.7 ウェルドライン 26.1 26.7 25.9 27.1 25.2 26.9 27.3 25.4 26.3 26.2 26.4 26.6 27.0 26.5 27.5 ラップ / % ラップ有無の成形体含水率比較
石膏型振動鋳込み成形 周波数：1.25Hz 回転数：７５ｒｐｍ 振動鋳込み装置 振動後の成形体 ストローク量S ストローク量S アーム モータ 減速器 アーム 石膏型 ストローク量S 周波数：1.25Hz モータ 減速器 アーム 石膏型 ストローク量S 回転数：７５ｒｐｍ 振動鋳込み装置 振動後の成形体
縞模様間隔とストロークの関係 l 縞模様間隔 l / mm ストローク S / mm 10 8 6 4 2 10 20 30 40 50 割れ発生 割れ無し 2 10 20 30 40 50 60 ストローク S / mm
振動子を用いた振動鋳込み成形 モーター（φ27.7） 100 モーターケース 重り（26g） 30 65 鋳込み口 （a） 振動子 （b） 振動子取付け位置 100 鋳込み口 振動子を用いた振動鋳込み成形
乾燥割れ長さと泥漿粘度の関係 l 乾燥割れ長さ l / mm 割れ発生 乾燥割れ 泥漿粘度 / mPa・s （a） 1800 mPa・s 1000 10 20 30 40 50 60 泥漿粘度 / mPa・s 乾燥割れ長さ l / mm 割れ発生 通常鋳込み 振動子鋳込み 2000 （b） 750 mPa・s
まとめ 石膏型の吸水作用により含水率の低下した泥漿が 合流してウェルドラインが形成され，乾燥割れが 発生する． 振動鋳込み成形によって，合流点での泥漿は 含水率が均一化され，ウェルドラインは発生 しなかった． 鋳込み成形体の乾燥割れ防止には， 振動鋳込み成形が有効である．