M3a 山本蒼生 山下琴哉 山下陸斗 村上友哉 鈴木海聖 春日佑太
①はじめに
私たちは過去に先輩方が成功できなかったこのワッフルメーカーの製作を自分たちならできるのではないかと思い製作しようと思った。
②材料
・アルミニウム合金 ・ねじ ・蝶番 ・アルミアングル ・フッ素 ・木材
③作業工程
〔1〕CADで図面を作成し3Dプリンタで図面を印刷二人一組に分かれて
それぞれの型の図面を作成する
最初は星型や文字入りの丸型を作成したが失敗したその後ワッフル型の
図面を作成し3Dプリンタで印刷また同時進行で木を削り木型の製作を行う
作業工程〔2〕で行う鋳造で砂型を作る際〔1〕で作った型が上手く抜けず
CADの図面作成に戻り型に勾配をつけた
3Dプリンタでの型製作では時間がかかり1つの型に約6時間
〔2〕作業工程〔1〕で作った模型を使用し鋳造で鋳物を製作
鋳造の工程
①土台に枠を置き、作りたい模型を置く (向きを間違えない)
②パーチン粉、さら砂、砂の順番にかけていく
③砂を突き棒、スタンプを使い固める (枠に向かって15度)
④余分な砂を削って平らにする
⑤ひっくり返す
⑥湯込み棒を使い、鋳込み口を作る
⑦もうひとつの枠をはめ、上型を作製 (２~４の作業を繰り返す)
⑧鋳込み口を滑らかにし、ガス抜き穴を開ける
⑨上型を取り外す
⑩湯道を作る
⑪プラスチックの型を取り外す (型から砂がうまく抜けず苦戦した)
⑫再度上型を取り付け、木枠をはずす
⑬アルミニウムを温めゆっくり流し込む (鋳込み作業)
⑭流したアルミが固まったら砂から取り出し冷やす
⑮余分な湯口部分を弓のこで取り除き、完成
〔3〕〔2〕で作った鋳物を一つ一つ加工する
鋳物の表面が良くなるまでやすりで一つ一つ削っていく
繊細な作業のため全て手作業で削った
次にボール盤とタップを使い固定用のねじ穴を開けていく
３つの鋳物で１セットとしこれを上面と下面の２セット作る
〔4〕枠の製作と固定
アルミアングルを弓のこで切り、断面をやすりで削る
削ったものをリベットで固定し、〔3〕で作ったねじ穴と
同じ位置に穴を開けていく
穴がずれないように何度も調整し慎重に作業を行った
その後ねじで枠と鋳物を固定する
上面、下面共に固定したら蝶番で二つを接合する
〔5〕持ち手の製作
カンナを使い木材をちょうどいい大きさまで削っていく
その後、やすりで肌触りが良くなるまで加工しねじ穴を開ける
〔６〕最終仕上げ
〔5〕で作った持ち手をねじで固定する
実際に動かし動作に支障があった部分をやすりで削り
最終調整をする
洗剤で丁寧に表面を洗う
※試作した際に生地がこびりついたため、フッ素スプレーで
フッ素加工を行った
スプレータイプだったので比較的簡単に加工できた
④まとめ
過去になぜ失敗したのか、どのようにすれば成功するのかを考えながら計画を立て実行することができた。作業中も他にいい方法がないかなどを模索しながら行うことができた。完成後、実際に作ってみたり動かしてみて更にこうすればよいなど改良点もいくつか見つかったのでいい勉強になった。 最初は溶接ではなくねじで固定する利点を活かし、プレートの部分をいろんな形に付け替えて様々な形を作る計画だったが３Ｄプリンタからの製作の難しさや鋳造の難しさから断念したのが少し心残りになった。新型コロナウイルスの関係で当日、来てくださったお客様に提供できないのが少し残念だったが、見に来てくださったたくさんの方に興味を持っていただけたのでうれしかった。後輩たちにはさらに改良してもっといいものを作ってほしいと感じた。とてもおいしかった。