ac3a 湯回り不良について

Question

厚さ6ミリの2000ミリ×1000ミリのパネルを砂型鋳造する際に度々湯回り不良が発生します。

当社は、長年の経験と勘でいくつもの苦難を乗り越えて物づくりに励んできたのですが、なにか新しい物がくるたびに湯回り不良に頭を悩まさせられるのが現状です。

いきなりですが、皆さんの「このならいける！」という方案をお聴きできたら幸いです。
ご教示のほど、よろしくお願いいたします。

Accepted Answer

>>成功例や案、そして当社の方案で至らない点
　残念ながら成功例として出せるような知見はありません。また御社の「至らない点」という物も、この限られた情報だけで見極められる様なものではないと思います。

その前提の上で、あえて一般論として言うならば「仮説立案と実行、結果のデータ収集と検証」という、いわゆるPCDAのサイクルは回せていますか？　というのは気になる点です。
　最初の質問文でも書かれている「長年の経験と勘」は製造業として極めて重要なものですし、欠かせないものですが、反面こうした部分を誇る技術者(いわゆる『職人さん』)ほど、地道な仮説と検証を怠っている事が多いです。

「新しい物がくるたびに湯回り不良に頭を悩ませる」という事ですが、新しいワークに対して『まずどの部分に注目したか』『何を懸念点と想定したす』『その懸念点に対するアプローチは何か』『その結果はどうだったか』を形に残し、客観的に検証できているでしょうか？
　この要素を現状でもきちんと整理し、蓄積していけているなら、御社のプロセス自体に大きな問題はないと思います。ただもしこれらの要素がおざなりになっているとしたら、それは単に「個々の仕事をなんとかこなしているだけ」であり、せっかくの試行錯誤から技術もノウハウのヒントも回収できていない可能性が高いです。

作業者、技術者の経験と勘というのは極めて正確であり、また精緻なものですが、それでもデータを収集し整理してみると「気付かなかった重要な要素」「実はあまり影響力がない要素」などが浮かび上がってくるものです。
　個々の方案の良し悪しを論ずる以前に、そうした方案を生み出す自社のプロセスに問題がないだろうか？　と考えると、見えてくる物もあるのではないかと愚考します。

Answer

世の中には湯流れ解析も可能な「鋳造シミュレーションシステム」が存在します。
https://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1803/20/news022.html

こうしたシミュレーションは、それ単体で全ての課題が解決できるわけではありませんが、現実での試行錯誤と解析とを有機的に組み合わせる事で、御社の環境や技術に合わせた、ある程度の正確性を確保した解析を行い、業務負荷を圧縮する事は可能です。

要は現状が「新しい製品が来る　⇒　試作品で試行錯誤を20パターン程繰り返す　⇒　完成」というプロセスだったとして、この試作品での試行錯誤を0にする事は現状不可能です。
　しかし「新しい製品が来る　⇒　シミュレーション上で試行錯誤を200パターン程繰り返す　⇒　有望そうな構造を5パターン試作　⇒　完成」というような形にもっていく事は充分可能です。
　現実的に試作型などを作るのには多大な労力とお金がかかりますが、シミュレーション上であれば比較的容易に試作を重ねられ、結果的に業務が効率的になります。

ただ、個人的な経験から言うとこうしたシミュレーションがそのまま使い物になると考えると痛い目を見ます。最初は、どうにも現実の結果とは整合しないシミュレーションになるはずです。それはソフトの開発時に想定していた各種の条件と、御社での現実的な条件との食い違いが絶対に発生するからです。
　それらを根気よく煮詰めていき、パラメータ等の詳細検証を行う必要があります。
　そこまでのリソースを投入できるなら、確実に効果は上がりますし、またその検証自体が多大な技術的知見をもたらしてくれるはずです。

Answer

単に砂型の温度管理の問題ではないでしょうか。
（砂型に温度勾配をつけて注入時と注入終わりの温度がほぼ均一になる温度を場所によって決めてやる。大きいから難しいかな。）

※砂型全体を何か大きなもの（焼き物の窯の様なイメージのもの）で加熱（予熱）しておくなどは如何でしょうか？

それと、注入口の場所の検討。（どこにしたら回りがいいかなど）

湯回り不良に悩む！2000ミリ×1000ミリのパネルの砂型鋳造で問題発生