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The Human Education Being Kind to Monodzukuri
シリーズ 未来を担う人づくり ものづくりを大切にするひとづくり ─ 近畿大学理工学部 非平衡プロセス研究室 ─ 近畿大学 教授 木 口 昭 二 将来とも日本の曲げてはならない重要な背骨である「ものづくり」。そのためには、ものづくりの現 場に多くの若い人々が入ってくることが必要である。私の専門は「鋳造」。理工系学部の機械工学科 のなかで、いかに鋳造に興味を持つ人材を育てるか、その取組みを紹介する。 1．はじめに なお、研究室では次の四つの心を大切にし、いわば 近畿大学は、中小企業の町である東大阪にある。 これを唯一の約束事としている。 ① 探究： 真理を探究する心 2002 年に理工学部を改組して、一学年 1200 人の定員 ② 自主： 自主性を尊重する心 で 8 学科構成である。私の所属する機械工学科は、そ ③ 約束： 約束を厳守する心 の中でも一番の大所帯であって、一学年 190 人の定員 ④ 挨拶： 挨拶は心を映す鏡 である。これを 27 名の教員（専任、特任を含めて） で教育・研究を担当しているが、本学では少人数教育 を徹底するため大体一人の教員が一年生から 8 名程度 3．ひとづくりで大切なこと を担当する（これをチュウターといって卒業研究配属 研究室に配属されて、二つの大切なことがある。第 前まで続く）。 一には、卒業研究に取組む姿勢・目的意識で、学生には、 ここ数年、就活が早まり四年生前半の授業が満足に 「専門力を展開し、製造・開発・研究によって生じる できない状況にある。そのため、研究室への卒論配属 問題設定とその解決に応用できる能力、さらには自ら を三年生後期とし、卒研ゼミとして四年生前半分を の創意工夫により課題や問題に対して切り開いていけ 補っている。その分、学生とのコミュニケーションは る創造力を習得する」というように教えている。第二 十分に取れることになる。平成 21 年度の当研究室は、 には早く自らの職業観・社会観を養うことの重要性を 博士課程前期 4 名、四年生 8 名、三年生 13 名となっ といている。そのため、皆には以下のような人になっ ている。 て欲しいし、そういうひとづくりを目指している。 （1）「私がやりますと手をあげる人」 2．研究室について ・「やります」と言えるだけの知識と能力が自分に 非平衡プロセス工学研究室には、とにかく「金属が ・やる気と責任感を発揮 好き」、「○○が好き」といったように、何事にも興味 あるという自覚 （2）「志」を持つ人 を持つ好奇心旺盛で積極的な学生が集まってくる。鋳 造は、少し前には重厚長大型産業としてやり玉にあげ られていたが、今ではむしろそのリサイクル性の良さ が注目されて、世の中の評価が一変するほどの勢いで ある。研究室のキーワードは 3 つ。「環境」、「リサイ クル」、そして「鋳鉄」である。いずれもものづくり を基本において、研究に真正面から取り組んで、創造 性の育成に努め、これを付加価値として、世の中に多 くの優秀な人材を輩出したいと思っている。 写真 1 平成 20 年度研究室在籍生 （平成 21 年 3 月 19 日 卒業式において） 50 シリーズ 未来を担う人づくり ・何でも吸収しよう、成し遂げようという意欲 係して、球状化を一層複雑なものにしている。本研究 → こういう人材こそが未来を切り拓く技術者に では、真空溶解を利用して、黒鉛球状化と C、Si 量と の関係、冷却速度の影響などを、大気溶解と比較検討 なり得る している。 （3）「不思議」と「感動」を持つ人 （4）レーザ顕微鏡によるその場観察 ・不思議だと感じることは科学の原点 ・不思議だと感じることから出発して、成し遂げた 金属の凝固や破壊あるいは固相変態は、間接的に観 ことに感動する。その感動こそが次に何かをしよ 察するのみで、なかなか直接観察が難しい。本研究で うとする力になる。 は、レーザ顕微鏡と高温装置を組み合わせることに →「技術の駆動力」 よって、鋳鉄の凝固過程、鋳鉄の破壊過程およびパー ライト組織の分解過程を直接観察することにより、新 4．研究内容 たな知見を見いだすことを目的として実施している。 鋳造現象を主体として、環境や CO2 排出の抑制、 （5）溶融金属のセラミックスコーティングの濡れ性に リサイクルへの貢献あるいは最新機器により、これま （6）摩擦攪拌プロセスによる鋳鉄の表面改質に関する 関する研究（大阪大学との共同研究） 研究（大阪大学との共同研究） でにわからなかった現象の解明さらに材料の高付加価 値化（大阪大学接合研；藤井英俊准教授との共同研究） 本研究は、いずれも大阪大学接合科学研究所藤井英 を目指す研究に取組んでいる。 俊准教授との共同研究である。材料の高付加価値化を 以下に主な研究テーマの概要を紹介する。 目指すことは、ある意味では現在の材料研究に与えら （1）素形材成形プロセスのエネルギーコスト比較 れた最大の命題である。この研究では、鋳鉄という非 ある製品を成形する際に、どの素形材プロセスを選 常に表面改質をし難い材料を用いて、化学成分、基地 択すればよいのか多くの要因があげられるが、これま 組織、加工条件等を変化させて、摩擦攪拌プロセスを でややもすると見逃されてきたのがエネルギーコスト 利用した最適な表面改質法の設定に取組んでいる。 である。この研究では、ネットシェイプで成形した時 （寸法精度よく）に、鋳造というプロセスがいかにエ ネルギーコスト上有利なプロセスであるかを、他の素 5．主要設備 形材プロセスと比較して調査し証明している。 高温溶解炉付きレーザ顕微鏡（写真 2 キーエンス社 （2）鋳物材質の重量および機能コストテーブル 製）、EDAX（写真 3 キーエンス社製）、高温真空溶解 商取引上便利であるから、鋳物はトンいくら、キロ 炉（写真 4 富士電波工業製）、高温溶解炉（水上電気 いくらというのが世間相場である。これではいつまで 製作所製）、一方向凝固炉（水上電気製作所製）等の たっても鋳物の正当な評価は得られない。本来、製品・ 設備を有している。 部品のコストはどのように決まるのか、これから出発 して、重量の大小、肉の厚みあるいは機能の付加など、 考えられる要因をあげて、コストテーブルを作成し、 6．おわりに 鋳物の適正価格評価を目指す。 タイトルにも記載したように「ものづくり」は「ひ （3）鋳鉄の真空溶解に関する研究 とづくり」である。若い人材が入ってこない産業に未 鋳鉄で晶出する黒鉛は、本来は球状であることがエ 来はない。幸いなことに、鋳造産業は多くの若い人材 ネルギー的にも最も安定であることから十分に理解さ が入ってきつつある。そのためにも、ひとづくりが大 れる。現実には製造過程で原材料にいろいろな元素が 切である。一方、研究の分野では、経済産業省の支援 混入したりあるいは冷却速度が変化してつくられるこ もあって、いままでにないフォローの風が吹いている。 とが多い。そのため、球状となるべき黒鉛が片状とし だからこそ、産学官の連携がこれまで以上に重要な意 て晶出する。これに、鋳鉄溶湯中の酸素量が密接に関 味を持っている。 写真 2 高温溶解炉付きレーザ顕微鏡 写真 3 EDAX 写真 4 高温真空溶解炉 51