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Figure 1. Die-Cast Copper Rotors

銅ローターモーター:経済的な超高効率モーターへの一歩?

本紹介資料は、’ACEEE’ が発行した ‘Copper Rotor Motors: A Step toward Economical Super-Premium Efficiency Motors?’ 論文に基づいています。 1. 概要: 2. 要約: NEMA Premium® モーターは、効率向上のためにモーターの固定子に大幅な変更を加えました。銅ローターモーターは、回転子の導体損失を低減することにより、モーター効率の向上を目指しています。CDA (Copper Development Association) は、この技術の利点を促進し、特にダイカストプロセスに関連する研究開発を支援するために長年取り組んできました。Siemens Electric and Automation (Siemens) は、これらのモーターを大規模に製造し始めた最初の企業であり、現在市場で入手可能です。これらのモーターは、NEMA Premium® アルミニウムローターモーターと同等の価格で販売されており、より高い効率が期待できます。Advanced Energy は、これらのモーターをアルミニウムローターモーターの性能および構造と比較し、産業用モーター市場への潜在的な影響を評価するために、市販されている範囲の 6 つのモーターに対して、限定的な非破壊モーター構造検査分析、効率テスト (IEEE Std.112B)、および性能特性評価 (定常状態温度上昇、トルク-速度性能) を実施しました。Advanced Energy は、アルミニウムローターモーターの構造およびテスト結果に関する 16 年間の経験を有しています。この分析には、テスト結果のデータベースが使用され、アルミニウムローターモーターの追加テストは実施されていません。 3. 序論: 序論では、1977 年の最初の NEMA ガイドラインから 1992 年の EPAct、そして NEMA Premium® モーターの台頭に至るまで、モーター効率基準の進化をたどります。リベートプログラム、エネルギーコストの上昇、競争の激化により、エネルギー効率への関心が高まっていることを強調しています。中心的な問いは、「NEMA

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Fig. 1 Cross section of ceiling fan SPIM

タグチ直交配列を用いた天井扇風機用高効率単相誘導電動機の設計と開発

本紹介資料は、[‘IEEE International Conference on Computing, Power and Communication Technologies (GUCON)’] が発行した「Design and Development of Energy Efficient Single Phase Induction Motor For Ceiling Fan Using Taguchi’s Orthogonal Arrays」という論文に基づいています。 1. 概要: 2. 要約 (Abstract): 従来の単相誘導電動機(SPIM)ベースの天井扇風機は、電磁構造に固有の非線形性のため、解析的な手順を用いて設計することが困難です。低次高調波の影響を除去するためのローターバーの高いスキューは、2D磁気回路に基づく解析的解を非常に不正確にします。この論文は、天井扇風機アプリケーション用のエネルギー効率の高いSPIMの体系的な設計と実験的検証を扱います。2D有限要素解析を用いてモーターの効率を改善するために、既存のSPIMから始まる体系的なアプローチが提示されます。このプロセスには、エネルギー効率の高いモーターを得るための一連の実験設計(2Dマルチスライス時間ステッピング過渡有限要素解析)が続く、既存の天井扇風機モーターの設計検証が含まれます。タグチ直交配列は、モーターの性能向上のために使用されます。 3. 序論 (Introduction): 主要内容の要約: 1895年にPhilip Diehlによって発明された天井扇風機は、主に冷却を提供するために空気を循環させます。永久コンデンサ単相誘導電動機(PCSPIM)は、製造の容易さ、良好な力率、および長い寿命のために一般的に使用されます。これらのモーター、特に天井扇風機に使用されるアウターロータータイプを設計することは、巻線配置、固定子飽和、回転子スロットサイズ、および材料体積の妥協などの制約のために複雑です。既存の設計文献は、主にインナーローターSPIMに焦点を当てています。天井扇風機SPIMの正確な解析的モデリングは、不均等な磁気回路長、高い回転子バースキュー、および突出した巻線オーバーハングのために困難です。 4. 研究概要: 研究テーマの背景: 単相誘導電動機(SPIM)を用いた天井扇風機の設計は、固有の非線形性と高い回転子バースキューの必要性のために困難です。 従来の研究状況: 既存の文献は主にインナーローターSPIMに焦点を当てており、天井扇風機に使用されるアウターローター設計に関する研究は限られています。解析的モデリングは、不均等な磁気回路長や高い回転子スキューなどの要因によって複雑になります。 研究目的: 天井扇風機アプリケーション用のエネルギー効率の高いSPIMの体系的な設計と実験的検証を提示すること。 コア研究: 2D有限要素解析(FEA)とタグチ直交配列を用いたSPIM効率の改善。 5. 研究方法論 研究デザイン: タグチ直交配列を用いてFEAシミュレーションの回数を最小化する、5段階の多段階ロバスト設計プロセス。 データ収集と分析方法: 2Dマルチスライス時間ステッピング過渡有限要素解析シミュレーション。タグチメソッドは、設計変数がモーター効率に及ぼす影響を分析するために使用されました。統計的関係は、各設計変数に対する最適レベルを予測するために使用されました。

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Fig. Gating System with Rotor.

コンプレッサーローターダイのゲーティングシステム設計のためのカスタマイズされたソフトウェアの開発

この紹介資料は、’NOVATEUR PUBLICATIONS’ が発行した ‘Development of Customized Software for Designing Gating System of Compressor Rotor Dies’ 論文に基づいています。 1. 概要: 2. 概要 (Abstract): 欠陥のない高圧ダイカスト部品を得るための重要な要素は、ゲーティングシステムの設計です。ゲーティングシステムは、鋳造中の溶融合金の流路です。このプロジェクトでは、高圧ダイカスト金型のゲーティングシステム設計のための体系的なアプローチが開発されました。これには、業界の現在の設計慣行を研究し、これを機械選択、ゲート、ゲートランナー、ランナー、およびオーバーフロー設計に関する規則の知識ベースに変換することが含まれていました。全体のアプローチは、Visual C# を使用して Windows ベースのプログラムで実装されました。産業事例研究で正常にテストされました。これは、高圧ダイカスト金型設計の分野で初めての試みであり、業界に大きな関心と価値を提供することが期待されます。 3. 研究概要: 研究テーマの背景: ゲーティングシステムは、欠陥のない高圧ダイカスト部品にとって非常に重要です。これは、金型キャビティへの溶融金属の流れを制御します。 先行研究の現状: 既存の設計慣行は、過去のパフォーマンスから導き出された経験と確立された規則に大きく依存しています。最適なゲーティングシステム設計を成功裏に決定する単一の方程式はありません。広範囲な文献がありますが、鋳造のサイズと形状の変動により、設計はケースバイケースであることがよくあります。 研究目的: ゲーティングシステム設計のための体系的で知識ベースのアプローチを開発し、それをコンピュータプログラムに実装することです。 コア研究: 「Diecast」と呼ばれるプロジェクトは、産業設計慣行を、機械選択、ゲート、ゲートランナー、ランナー、およびオーバーフロー設計のための一連の規則に変換します。Visual C++ を使用して Windows ベースのプログラムで実装されています。 4. 研究方法論 研究デザイン: この研究には、ゲーティングシステム設計プロセスを論理的で相互依存的なステップに分割することが含まれていました。各ステップの方程式とロジックが収集され、検証されました。 データ収集と分析方法: データは、文献と産業ソースの両方から収集されました。このシステムは、テキストファイル形式で保存された材料特性と機械パラメータのデータベースを使用します。 研究テーマと範囲: この研究は、以下を含むゲーティングシステム全体の設計をカバーしています。 5. 主な結果: 主な結果: 図名リスト: 6. 結論: 主な結果の要約:

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Fig. 1 – Exploded view of typical induction motor. The die cast aluminum end ring with cast fan blades is visible on the rotor. The mulitple conductor bars connecting the end rings are contained within the iron laminations.

誘導電動機ローターの銅導体ダイカストのための材料と改良

本紹介論文は、[DIE CASTING ENGINEER]誌に掲載された[“Materials & Modifications to Die Cast the Copper Conductors of the Induction Motor Rotor”]論文の研究内容です。 1. 概要: 2. 要旨 材料に関する記事は、一般的にアルミニウム、亜鉛、マグネシウムベースのダイカスト合金に焦点を当てています。このレポートは、比較的融点の高い金属である純銅の圧⼒ダイカストを扱っている点で異なります。⾼融点⾦属および合⾦の場合、⾦型寿命が短いことが、コスト効率の良いダイカスト操業を達成するための制限要因となります。銅含有ローターによる、より効率的な誘導電動機を主な⽬的としたこの研究では、⾦型またはダイ材料の問題に取り組む必要がありました。この研究では、⾦型材料の特性とダイセットの熱環境の改善に関する⼀般化を通じて、コスト効率の良い⾦型寿命を達成しました。ローター構造における鋳造銅の特性と、モーター試験における鋳造銅ローターの性能も報告されています。 3. 研究背景: 研究テーマの背景: ダイカストは、大量生産に適した低コストの製造プロセスであり、一般的にアルミニウム、亜鉛、マグネシウム合金に使用されます。誘導電動機ローターは、通常、導体棒と短絡リングで構成される「かご形(squirrel cage)」構造で構成されます。従来、アルミニウムは、高い電気伝導性とダイカストの容易さから使用されてきました (図1、2)。 以前の研究状況: モーターメーカーは、ローターの導体構造においてアルミニウムを銅に置き換えると、モーター効率が大幅に向上することを⾧年認識していました。一部の特殊用途および大型モーターは、製作された銅ローターを使用していますが、これはコストがかかり、時間のかかるプロセスです。国際銅研究協会(International Copper Research Association)の研究によると、タングステンとモリブデンが銅ダイカスト用の潜在的な金型材料として確認されました。 研究の必要性: 1〜125 Hpの範囲のモーター効率を1%向上させると、年間200億kWhrを節約できます。しかし、銅の融点(アルミニウムの場合は660°Cに対し1083°C)が⾼いため、アルミニウムダイカストに使⽤される従来の⼯具鋼⾦型は銅には適していません。ダイカスト銅ローターを経済的に⽣産するには、耐久性があり、コスト効率の良い⾦型材料が必要です。 4. 研究目的と研究課題: 研究目的: 十分な金型寿命を達成するために、適切な金型材料とプロセス修正を特定することに焦点を当て、銅誘導電動機ローター製造のための費用対効果の高いダイカストプロセスを開発すること。 主要な研究: 5. 研究方法 この研究は、次のような多角的なアプローチを含んでいます。 6. 主要な研究結果: 主要な研究結果と提示されたデータ分析: 図表名リスト: 7. 結論: 主要な調査結果の要約: {研究結果の要約。研究の学術的意義、研究の実用的な意味}この研究は、銅誘導電動機ローターのダイカストの実現可能性を示しており、モーター効率を大幅に向上させる道を提供します。適切な金型材料とプロセスパラメータの特定は、この技術の商業的実現可能性にとって非常に重要です。実際的な意味としては、電気モーターの大幅な省エネと運用コストの削減が含まれます。 8. 参考文献: 9. 著作権:

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Figure 5: Cold flow surface defects at final filling positions.

高圧ダイカストプロセスにおける金型温度が製品品質に及ぼす影響に関する実験的および理論的研究

本紹介資料は、[Hindawi Publishing Corporation] が発行した [“Experimental and Theoretical Studies on the Effect of Die Temperature on the Quality of the Products in High-Pressure Die-Casting Process”] 論文の研究内容です。 1. 概要: 2. 要約 A380 合金の高圧ダイカストにおける金型温度は、実験的観察と数値シミュレーションによって最適化されました。非常に複雑な形状を持つラダーフレーム (新しいモーター EF7 の一部) が実験サンプルとして選択されました。良好な部品を製造するために、金型温度と溶湯温度を調査しました。初期段階と最終充填位置での金型温度を測定し、これらの値の差を計算しました。ProCAST ソフトウェアを使用して部品の流体流れと凝固段階をシミュレーションし、その結果は実験測定によって検証されました。この合金に適した金型温度は 200°C 以上であることが示されました。 3. 研究背景: 研究テーマの背景: 高圧ダイカスト (HPDC) は、特に自動車産業において、高い寸法精度と生産性を持つ部品を製造するために広く使用されている製造プロセスです [1-7]。 先行研究の現状: 以前の研究は、プロセスパラメータの最適化 [14-16]、充填と凝固のシミュレーション [10, 11, 12]、プロセスパラメータが欠陥に及ぼす影響の研究 [6, 7, 8, 9,

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Figure 5: Comparison of real cast part and simulation results regarding cold shuts [2]

アルミニウム高圧ダイカストにおけるプロセスパラメータと品質特性の相関関係

本紹介資料は、【NADCA】が発行した【”アルミニウム高圧ダイカストにおけるプロセスパラメータと品質特性の相関関係”】論文の研究内容です。 1. 概要: 2. 概要 (Abstract) アルミニウム高圧ダイカストは、最も生産性の高い製造プロセスの1つです。 部品の複雑さが増し、品質要件が高まっています。 高圧ダイカストの課題は、多数の品質に影響を与えるプロセスパラメータにもかかわらず、高い品質基準を達成することです。 すべての品質影響パラメータの相互作用は、最大10〜25%の非常に高いスクラップ率につながります。 これらのパラメータは、ダイカストマシン、炉、温度調節システムなど、プロセスのさまざまなシステムによって一元的に監視されていません。 現在、プロセスで測定されている典型的なパラメータは、第1段階と第2段階のピストン速度、強化圧力などです。 しかし、排気された空気の湿度など、部品の品質を制御する多くのパラメータがあります。 欧州の研究プロジェクトMUSIC(MUlti-layers control and cognitive System to drive metal and plastic production line for Injected Components)は、すべての品質管理パラメータを考慮したインテリジェントな認知システムを開発することにより、高圧ダイカストのスクラップ率を削減することを目的としています。 このプロジェクトの枠組みの中で、収縮気孔率、コールドシャット、歪みなどのいくつかの欠陥を持つ部品の製造を可能にする特別な鋳造形状が開発されました。 ダイには、ショット音など、これまで適用されていなかった新しいプロセスパラメータを監視するために、多くの新しい革新的なセンサーが装備されています。 センサーデータ、機械および周辺機器のプロセスパラメータは、鋳物の品質指数とともに1つの共通データベースに保存されます。 その後、認知ネットワークは、測定されたセンサーデータに基づいて将来の部品の品質指数を計算できるようになります。 3. 研究背景: 研究テーマの背景: 革新的な自動車の車体構造において、高圧ダイカスト部品の数が増加しています。 構造要素としてアルミニウム部品を使用する理由は、軽量化です。 先行研究の状況: 高圧ダイカスト(HPDC)は、良好な表面品質、高い寸法精度、および高い引張強度を備えた部品を製造する生産性の高い製造方法です。 ただし、多数のパラメータが部品の品質に影響します。 従来のデータ収集(図2)には、ピストン速度、切り替えポイント、昇圧圧力、加熱油温度、炉温度、スプレーユニットパラメータなどのパラメータが含まれます。 これらは通常、個々のユニットによって制御および測定されます。 他の影響パラメータ(湿度、排気空気量、プランジャー加速度、合金組成の変動など)は、通常、測定または保存されません。 研究の必要性: すべての品質影響パラメータ間の相互作用により、10〜25%の高いスクラップ率が発生します。 この値は、他の製造プロセスのスクラップ率の10倍、あるいは1000倍を超えています。 4. 研究目的と研究課題: 研究目的: 欧州の研究プロジェクトMUSIC(MUlti-layers control and cognitive System to

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Fig. 3 - Dies and prototypes

軽量商用車用高圧ダイカストアルミニウムサスペンションクロスビームの数値解析と実験解析

本紹介資料は、La Metallurgia Italiana誌に掲載された「Numerical and experimental analysis of a high pressure die casting Aluminum suspension cross beam for light commercial vehicles(軽量商用車用高圧ダイカストアルミニウムサスペンションクロスビームの数値解析と実験解析)」の論文の研究内容です。 1. 概要: 2. 要約 本論文の目的は、自動車、特に商用車およびバスの軽量化最適化を改善および深化させることです。具体的には、この研究の目的は、アルミニウム合金製の軽量商用車(LCV)用の、技術的に信頼性が高く、費用対効果の高い安全コンポーネントを開発することです。LCV用の独立懸架式フロントサスペンション用のさまざまなアルミニウムクロスビームソリューションが分析されており、従来の溶接鋼板構造と比較して約40/50%の軽量化目標が設定されています。さらに、耐食性の向上、塗装やカチオン電着が不要、リサイクル性や寿命末期の残存価値などの追加の環境上の利点も考慮する必要があります。このプロジェクトの目標は、次の方法によって達成されました。さまざまな軽量化ソリューションの技術的および経済的調査と最良事例の選択。構造FEAおよび鋳造プロセスシミュレーション、ゆりかごから墓場までのライフサイクルアセスメント(ここでは説明しません)、プロトタイプ実現、予備実験相関による、選択されたソリューションの改善。 3. 研究背景: 研究テーマの背景: 車両重量の削減は、燃料消費量と環境排出量を削減することにより、自動車の二酸化炭素排出量を削減するための注目すべき方法です。さらに、軽量化は出力重量比と乗客の安全性を向上させ、ペイロードの増加を可能にします[1]。 先行研究の現状: 近年、自動車の軽量化設計は飛躍的に増加しています。しかし、「鋼」と「鉄」の使用は、特に安全関連コンポーネントの場合、商用車やバスでは依然として優勢です[2]。商用車用サスペンションクロスビームは、通常、板金部品または鋼管を溶接し、腐食を防ぐために保護されています。主な技術トレンドは、特定の自動車分野に応じて、高張力鋼、軽合金、複合材料などの代替材料に注目しています。 研究の必要性: 軽合金や複合材料が最良の軽量化メリットを提供する場合でも、これらの技術のLCVへの使用は、破断時の応力と剛性が高く、コスト制限があるため、制限されています。特に、現在知られている技術水準では、アルミニウム製のサスペンションクロスビームは、これらの範囲の車両では開発されていません。 4. 研究目的と研究課題: 研究目的: アルミニウム合金製の軽量商用車(LCV)用の、技術的に信頼性が高く、費用対効果の高い安全関連サスペンションコンポーネントを開発することにより、これらの技術水準を克服すること。完全なサスペンションアセンブリの予備ベンチマークを実施して、より高い軽量化メリットを提供する要素を評価し、サスペンションクロスビーム要素の研究対象を概説します。 主要な研究: これらの限界を克服するために、本研究では、研究対象コンポーネントの形状と製造技術を、機械的特性を最適化し、使用材料を削減することによって完全に考案しました。 5. 研究方法 さまざまなサスペンションクロスビーム軽量化ソリューションが開発されました(Fig. 1)。各ソリューションについて、材料、プロセス、技術、ビジネスケースを詳細に分析し、予備有限要素解析(構造MSC/MarcMentatおよびプロセスESI PROCAST)を実施しました。主要な荷重設定条件の力を決定するために、サスペンションシステムの弾性運動学的多体モデルを定義し、MSC/AdamsCarで実行しました。これらの荷重は、MSC Marc/Mentatで実行された構造FEAの入力として使用され、結果はESI/PROCASTプロセスFEAの出力と比較されました。金型が製造され、いくつかのプロトタイプが鋳造されました(Fig. 3)。設計中に実施された有限要素解析は、金型製造(局所冷却、スクイズ、チルベント、ゲートインジェクションなど)および初期プロセスパラメータの定義に役立ちました。鋳造品は、適切なX線装置と3Dスキャナー装置を使用して分析され、巨視的欠陥(多孔性および変形)が特定されました。 6. 主要な研究結果: 主要な研究結果と提示されたデータ分析: さまざまな解析結果を比較した結果、最も軽量で経済的な可能性のあるソリューションは高圧ダイカストアルミニウムであるという結論に至りました。このソリューションの実現可能性は、適切な材料を使用し、導入部で説明した構造的限界を克服できる新しい設計コンセプトによって達成されました。生産用に選択された合金はAlSi9MgMn(Tab. 1)であり、鋳放し状態で高い機械的特性を保証します(Tab.1)。コンポーネントの全長にわたってスライダーを追加することによって得られる完全中空構造(Fig. 2)。スライダーはアンダーカットを回避するために広く使用されている技術ですが、特にLCVの分野では、中空構造コンポーネントの製造には適用されません。このソリューションにより、主要な垂直荷重の方向で、コンポーネントの剛性が鋼のベースラインと比較して約40%向上します。このコンポーネントの製造には、高トン数(少なくとも3000 t)の真空機械が必要です。一連のステップにより、サスペンションクロスビームの軽量化が向上しました(当初の35%から47%へ)。X線結果は、FEMシミュレーション中にすでに評価された最も厚い部分にいくつかの多孔性があることを確認しました(Fig. 4)。多孔性は最小限に抑えられ、正確なハードポイントアライメントが達成されました。 図表名リスト:

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Figure 4. SF6 Dilution and Destruction: Machine BFigure 4. SF6 Dilution and Destruction: Machine B

マグネシウムダイカスト作業におけるSF₆排出量の測定

この紹介論文は、TMS(The Minerals, Metals & Materials Society)が発行した[“MEASURED SF₆ EMISSIONS FROM MAGNESIUM DIE CASTING OPERATIONS”]論文の研究内容です。 1. 概要: 2. 抄録 工業用溶融マグネシウムプロセスでは、主に表面酸化を抑制するために六フッ化硫黄(SF₆)をカバーガスとして使用しており、制御されない場合は火災を引き起こす可能性があります。最近の地球温暖化への懸念とそれに続く研究により、SF₆は強力で寿命の長い温室効果ガスであることが判明しています。工業用マグネシウムプロセスからのSF₆排出量を推定するための現在の気候変動に関する政府間パネル(IPCC)の適正実施基準ガイダンスでは、特定のプロセスに使用されたガスの100%が大気中に直接放出されると仮定しています。この研究では、マグネシウムダイカストプロセスにおけるSF₆の使用を調査した結果、特定の運転条件下では、SF₆の破壊レベルはプロセスに依存することがわかりました。SF₆の最大破壊はインゴット供給作業中に発生することが観察され、16〜20%の範囲でした。非供給期間中、破壊レベルは供給期間中に観察されたレベルの約半分に減少しました。この論文は、ホットチャンバーダイカスト装置を使用している1つの施設に限定されていますが、マグネシウム産業全体からのSF₆排出の真の性質を定義するための有用なステップを提供します。 3. 研究背景: 研究テーマの背景: 溶融マグネシウムは激しい酸化特性を持っています。マグネシウム産業では、主に溶融金属の酸化と表面燃焼を防ぐために六フッ化硫黄(SF₆)を使用しています。SF₆は、溶融マグネシウム表面に緻密な保護膜を形成するフッ素種の供給源として使用されます(2)。 先行研究の現状: 研究の必要性: 4. 研究目的と研究課題: 研究目的: 主要な研究: 5. 研究方法 6. 主要な研究結果: 主要な研究結果と提示されたデータ分析: 図表の名称リスト: 7. 結論: 主要な調査結果の要約: SF₆の破壊レベルは、ダイカストプロセスの操作と密接に関連していました。インゴット供給作業中、6〜8kgのインゴットが溶融炉に追加され、その結果、現場のSF₆保護膜が破壊されます。このように溶湯表面の乱流が激しくなると、SF₆の破壊が最大(16〜20%)に達します。鋳造機が稼働していないとき(つまり、作業員の休憩時間またはシフト交代中)にSF₆の破壊レベルが約1%に低下するため、鋳造作業中に最小レベルのSF₆破壊が発生すると結論付けることができます。この平均最小レベルは、マシンAとBでそれぞれ6.5%と12.5%であることが観察されました。 研究結果の要約、研究の学術的意義、研究の実用的意義 8. 参考文献: 9. 著作権: 本資料は上記論文を紹介するために作成されたものであり、商業目的での無断使用を禁じます。Copyright © 2025 CASTMAN. All rights reserved.

Figure 1. Network layout and technology stack from the HDPC cell to the storage solution

高圧ダイカストのためのデータレイクに向けて

この紹介論文は、MDPI が発行した論文「Towards a Data Lake for High Pressure Die Casting」の研究内容です。 1. 概要: 2. 要約 高圧ダイカスト (HPDC) プロセスは、高度な自動化を特徴としているため、データが豊富な生産技術です。 インダストリー 4.0 や Internet of Production (IoP) などの概念から、プロセス データの利用が製品の品質と生産性の向上に貢献できることはよく知られています。 この研究では、HPDC のデータ レイクを介したデータ管理を可能にするための概念と、その実装の最初のステップを紹介します。 私たちの目標は、静的および動的なプロセス変数を取得、送信、および保存できるシステムを設計することでした。 測定値は、HPDC セル内の OPC UA (Open Platform Communication Unified Architecture) に基づく複数のデータ ソースから取得され、Node-Red および Apache Kafka で実装されたストリーミング パイプラインを介して送信されます。 データは、MinIO オブジェクト ストレージに基づく HPDC 用のデータ レイクに連続的に保存されます。 初期テストでは、実装されたシステムは信頼性が高く、柔軟性があり、スケーラブルであることが証明されました。 標準的なコンシューマー ハードウェアでは、1

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Figure 1. Various matrix and strengthening materials are utilized for MMC production[25].

鋳造技術によって作製されたアルミニウムハイブリッドナノコンポジットの微細構造と機械的挙動の特定

この紹介論文は、[Jordan Journal of Mechanical and Industrial Engineering]によって発行された論文「Identify Microstructure and Mechanical Behavior of Aluminum Hybrid Nano Composite Prepared by Casting Technique」の研究内容です。 1. 概要: 2. 概要 (Abstract) アルミニウム基複合金属マトリックス(AMMC)の開発は、軽量、高強度、優れた機械的特性により、エンジニアリングアプリケーションの主要な要件の1つになっています。この研究では、撹拌鋳造によって製造されたアルミニウムマトリックス複合材料の硬度と圧縮強度に対する1.25 wt%SiO2、1.25 wt%Fe2O3、または1.25 wt%SiO2と1.25 wt%Fe2O3ハイブリッド粒子の混合物の添加効果を研究します。試験片の微細構造を調査するために走査型電子顕微鏡を使用しました。硬度と圧縮強度の特性の測定により、補強材の重量パーセンテージが増加するにつれて改善が見られました。 1.25 SiO2、1.25 Fe2O3、または1.25 SiO2と1.25 Fe2O3 wt%の粒子混合物で強化されたアルミニウムの試験片の場合、ブリネル硬度の増加率はそれぞれ25.5%、6.8%、19.3%でした。最後に、鉄または酸化ケイ素の割合が増加するにつれて、降伏点とヤング率は大幅に減少し、1.25%Fe2O3および1.25%SiO2を含む複合材料で最小値に達しました。 3. 研究背景: 研究テーマの背景: 「複合材料」とは、連続相(マトリックス)に分散した個別のコンポーネント(強化材)で構成される材料システムです[1]〜[9]。文献では、金属マトリックス複合材料、特にアルミニウムマトリックス複合材料(AMC)が広く調査されています[15]、[16]。 先行研究の状況: 文献では、金属マトリックス複合材料、特にアルミニウムマトリックス複合材料(AMC)が広く調査されています。炭化ケイ素、酸化アルミニウム、炭化タングステン、炭化チタンは、アルミニウム複合材料を強化するために最も頻繁に利用される材料として広く認識されています[21]。 研究の必要性: 以前の研究では、単一粒子強化を調査しました。この研究では、ハイブリッドナノサイズの補強材の相乗効果が必要です。 4. 研究目的と研究課題: 研究目的: この研究は、ナノヘマタイト、ナノ酸化ケイ素、ハイブリッドナノヘマタイト、およびナノ酸化ケイ素で強化された(AMC)の機械的挙動と硬度を製造、特定、および特性評価することを目的としています。 主要な研究: アルミニウムマトリックス複合材料(AMC)内のハイブリッドナノサイズの補強材、特にSiO2およびFe2O3粒子の相乗効果を調査します。 5. 研究方法 この研究では、撹拌鋳造技術、特に2段階撹拌鋳造手順を採用して、アルミニウムマトリックス複合材料を製造しました。 6. 主要な研究結果:

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