失敗・ノウハウ

世界中の自動車メーカーが開発を急ぐHCCI（予混合圧縮着火）の圧縮着火の原理を、独自の技術で応用しSPCCI（火花点火制御圧縮着火）エンジンを実現したマツダ「スカイアクティブX」。本連載では、マツダ株式会社の担当エンジニアの方々にお伺いした「スカイアクティブX」開発ストーリーをお届けします。今回は、ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの“良いとこ取り”を実現した燃料噴射のタイミングの調整、ピストンの形状などさまざまな工夫をご紹介します。

長年、多くの多結晶線材が使われてきた機能部品は、製造プロセスに関して何十年も画期的な技術革新がなされておらず、単結晶により市場ががらっと変わることが期待されます。液からの単結晶成長方法で、成型加工や切削加工を施すことなく、高融点のイリジウムの融液から直接、安価かつ簡単にイリジウム線材を作製したという東北大学吉川彰研究室。今回は、引き続きイリジウム単結晶を作る苦労と、単結晶合成技術や温度計などさまざまな応用事例を紹介します。

イリジウムやその合金材料は裂けやすいため加工性が低く、冷間加工を行うことはほとんど不可能であり、熱間加工で少しずつ何工程にも分けて成型していく必要があることから、人工的に作成することが難しいといわれています。今回は、引き続き東北大学金属研究所先端結晶工学研究部の吉川彰教授に、単結晶の作り方を説明頂きつつ、研究テーマであるイリジウムの単結晶の開発経緯などについてお話をお伺いします。

私たちの身の回りには、半導体や水晶など、単結晶の技術によってできたものが多数存在します。そしてその単結晶は長い研究開発によって人工的に作成することに成功しました。本連載では3回にわたり「単結晶」について、さまざまな物質で単結晶を作り、工業技術のイノベーションに役立てようとする東北大学金属材料研究所先端結晶工学研究部の吉川彰教授にご解説頂きます。今回は、研究テーマについて説明していただく前に、単結晶について基礎的なことをお伺いしました。

鋳造では欠陥や不具合の発生を抑えるために、各工程の様々な箇所に職人のノウハウ・知見が活かされています。引き続きminsaku(R)ロゴを入れた鉄鍋の製作企画のなかで、文字では伝えにくい鋳造工程を動画とともに分かりやすく解説します。今回は、鋳造から鋳鉄品完成までのプロセスに注目し、製造工程を動画で納めるだけでなく、試作段階で失敗した鉄鍋を前に欠陥の原因や対策など職人のノウハウについてもお聞きします。

鋳鉄品の製造工程を見る機会はなかなかないのではないでしょうか。みんさく編集部は、株式会社プロトにご協力いただき、鋳造によりminsaku(R)ロゴを入れた鉄鍋を製作しました。職人集団プロトの高い技術力を間近で確認すべく富山工場を取材し、文字では伝えにくい鋳造工程を動画とともに分かりやすく解説する独自企画です。今回は、鋳造前までの事前準備に注目し、3DCADを使ったデザイン設計から3DPでの木型・砂型製作、材料用意までのプロセスをご説明します。

標準的な義足は複雑な膝や足の動きに対応できず、モトクロスやスノークロスには向きません。その課題を解消し、自らのアスリート経験と知識を駆使し複雑な膝や足の動きに対応できる軽量かつ強度の強い競技用義足を実現させたマイク・シュルツ氏。驚くことに彼自身もその義足でパラリンピアンになりました。スポーツ義足に注目し、デジタルものづくり技術を活用したユーザー起点の製品開発秘話をお届けします。

テクノロジーの発展により製品の姿が変わってしまい、これまで使われていた部品の製作を担っていた加工事業者のなかには経営危機を迎える企業が出てきています。由紀精密はそんな危機を乗り越え、自社の技術力を生かし、航空宇宙などの先端分野に事業をシフトすることで、業績をV字回復させました。事業の転換を図っていった経緯について技術開発事業部 事業部長の永松純（ながまつ・じゅん）氏にお話を伺いました。

金属を接合する圧接方法のひとつである「摩擦圧接」。「摩擦接合」の最前線に注目するなかで、中編では低温度で接合部の強度低下を抑え、極力素材を変形させずに接合できる「低温摩擦接合」を取り上げます。前編に引き続き大阪大学接合科学研究所の副所長藤井英俊教授グループに、低温摩擦接合技術が生まれたきっかけや、その技術がもたらすCO₂排出量抑制などの効果について詳しくお話をお伺いします。

目的の形状を実現するため複数の素材を結合させる「接合」。中でも、金属接合のひとつである「摩擦圧接」は摩擦熱以外の熱源を必要としないこと、溶接棒やフラックスが不要でかつ接合時にガスやスパッタが出ないことが特徴です。「摩擦接合」の最前線に注目するなかで、前編では接合分野で国際的に研究成果を発表する大阪大学接合科学研究所の副所長藤井英俊（ふじい・ひでとし）教授グループに「摩擦攪拌接合」についてお話を伺います。

近年、日本のスタートアップの中でも徐々に注目を集めているのが、大学の研究室からスピンオフした大学発ベンチャーです。そんな中、東北大学発ベンチャーを積極的に支援しているベンチャーキャピタル(VC)のひとつが、東北大学ベンチャーパートナーズです。今回は同社の取締役投資部長の樋口哲郎氏に出資だけでなくビジネス視点でのサポートも行う支援方法と今後の展望についてお聞きしました。

2040年、月には1,000人が居住し、年間に数万人が月面旅行に訪れる時代が来ると言われ、世界各国で民間による月面着陸ミッションが進んでいます。その中でも注目される日本のスタートアップであるispaceは、30kgほどの積載量の小型着陸船と、無人探査ローバーを開発しており、2021年の月面着陸に向けて準備を進めています。今回は月を目指す理由やispaceが開発する過酷な環境に耐えうるローバーやランダーについてお伺いします。

市場の変化や顧客ニーズの多様化、急激な技術の進歩により、研究開発者の抱える課題は複雑化しています。こうした研究開発における悩みや疑問は、検索エンジンが示すリンク先情報だけでは十分でなく、専門家や豊富な経験を持つ相談することで、解決の糸口が得られる可能性が高まります。今回は、そんな研究開発に役立つ「製造業向けQ&Aサービス」を４つピックアップし、その特徴をご紹介します。

近年、各地に甚大な被害をもたらすようになった台風。その度、被災地にはボランティアが集まり、復旧作業に尽力されています。実はこの“台風の力”をもうまく活用して発電する、風力発電機が開発されているのを、みなさんはご存知でしょうか？ 今回はこの風力発電機「垂直軸型マグナス式風力発電機」を開発し、再生可能エネルギーシフトを目指す株式会社チャレナジーの取締役CTOの小山晋吾さんにその技術についてお伺いしました。

医工連携には数々の自治体の助成金もあると言います。今回も引き続き「一般社団法人日本医工ものづくりコモンズ」専務理事の柏野氏に、高額な助成金と同時に知財やマーケティングのサポートを受けられるAMDAP(先端医療機器アクセラレーションプロジェクト)による集中支援の取組みを取り上げつつ、日本各地で取り組まれた医工連携による開発事例のなかで、とくにユニークな新製品をご紹介いただきました。

医療機器業界とものづくり企業をつなぐためには、橋渡し役として医療機器メーカーやコーディネーターの存在が重要です。医学系と工学系の学会などが連携して発足した「一般社団法人日本医工ものづくりコモンズ」の専務理事である柏野聡彦さんに、そうした橋渡し役が活躍し、医工連携に結びついた日本各地の事例についてお話を伺いました。

製造する部品に最も適した金属加工方法を選定するには、加工品の形状、強度、寸法精度、生産数・・・さまざまな要件を検討することが必要です。今回は、鍛造加工を中心に、他の加工方法と比較を交えながら、押さえておくべき各種加工方法の特徴や考慮すべきポイントについてご説明します。

「試作」とは何か。何のために「試しに作って」いるのか。企業にお勤めの試作未経験者の方やこれから自作でモノを作ってみたい方に向けて、試作を行う上で重視される観点について紹介します。

エレクトロニクスデバイスやマイクロマシンでは、半導体プロセスを利用しマイクロメートルオーダーの微細な構造が作りこまれています。これら構造は、薄膜の積層・エッチングなどの高度な加工技術で実現されます。しかし、個々の材料の寸法が小さく、異種接合の状態であるため、従来の機械工学と異なる材料物性の評価が必要です。本記事では、微小材料と総称される金属における材料物性の評価手法を解説します。

構造物を設計する上で重要なのがその強度と安全性です。例えば、想定される環境下において使用される金属材料各部に生じるひずみや応力に対して、設計された構造が十分な安全性を担保できる強度を求められているのです。この記事では、それら金属材料における応力測定法について、光弾性応力測定法のほかさまざまな測定法をご紹介、解説いたします。