超硬合金の歴史（24"1228）

高専キャリア2024 冬の全国大会（2024年12月28日） LT大会にてプレゼンした内容の公開版です。

先行研究紹介程度ですが、面白がってくれてよかったです。

Transcript

1. 高専生が歴史学で学位を取る！ 技術史とは？ 超硬合金工具を例に 氏名 吉田尭史 所属 東京科学大学 環境・社会理工学院 社会・人間科学系 科学技術社会分野 久留米工業高等専門学校 機械工学科 56期- 専攻科38期卒 （2016年度入学） 高専キャリア 2024 冬の全国大会 2024年12月28日 @羽田
2. 目次 1. 自己紹介 2. 技術史とは？ 3. 技術史の例。 4. という訳で最近の研究紹介 ---超硬合金工具の歴史--- 1
3. 自己紹介- 吉田尭史 専門：日本の材料・冶金技術史 経歴：（学内） 2016-”21 久留米高等工業専門学校 機械工学科 模型飛行機の部活で活動 ロボコンで機械加工バリバリやる。 2021-”23 久留米高等工業専門学校 専攻科（学士過程） 学士論文：片状黒鉛鋳鉄の破壊条件に対する検討 E資格（AI資格）もなぜか取得する。 2023- 東京工業大学 （中略） で技術史を専攻する。 気が付いたら、東京科学大学に、、、 2 今年の後輩たちの機体
4. 自己紹介- 吉田尭史 経歴：（課外活動） 2019 日本財団OIC主催、JAMSTEC「ちきゅう」研修に参加 2023 タイ キングモンクット工科大へ留学、（1か月） 経歴：（事業関連） 2021 一社）inochi 未来プロジェクト学生支部 inochi WAKAZO Project に参画 2022 中高生向け、ヘルスケア課題解決プログラム inochi Gakusei Innovators’ Program KYUSHU の創設（九州進出） に共同創設者として参画。 以来、4期5年間、運営・経営・実施中 2025 大阪・関西万博にて、 一般催事企画inochi のペイフォワードWeek を実施。 3
5. 技術史とは？ 4
6. 技術史とは： （吉田の理解） 5 道具や技法の発明の歴史、何かを成し遂げる手段の歴史 ※そもそも、「◦◦とは何か？」を説明することは非常に哲学的 例えば） 計算 ：e.g., ソロバン、タイガー計算キ、電卓、コンピュータ 電気通信 ：e.g., 電信・真空管・モールス信号・電話交換機 繊維技術 ：e.g., 紡績機・自動織機 関連の強い分野（例えば） 科学史 ：1890年以降「資本を介した科学と有⽤な技術の結婚」により、区別は曖昧に 軍事史 ：そもそも、技術者（Engineer）は、軍隊における工兵を指し、 工兵の仕事（道路・橋梁等）を民間人へ行うと土木工学（Civil Engineering）に 経済史 産業史 経営史 労働史 国際政治史（特に原子力） 社会史
7. 技術史とは： （吉田の理解） 6 歴史とは、過去の出来事を分析し、何らかの普遍的な命題を導く。 つまり、普遍的な命題を導ける重要性が、分析対象には必要。 ※換言すれば、Project X の大半は、技術史分析ではない。 例えば） 電話交換機 ：女性の社会進出の象徴と挫折。 ---企業や大学における研究開発上の膨大な計算を実施したのは、女性たち ---電話交換手は、ほとんどが女性の仕事であったが、電話交換機の登場で駆逐 ハーバー・ボッシュ法 ：空気中の窒素を用いた、無限のアンモニア。 ---農業における肥料の増加による農作物の飛躍的な増産 ⇒ 人口爆発（マルサスの罠の突破） ---硝石に依存しない、無限に生産できる弾薬。 ⇒ 総力戦 八木アンテナ** ：産業受容体なき、研究開発の栄光と挫折。そして逆輸入 ---東北帝大の研究チームの仮想敵は、GE研・ベル研・WH研であり、一応の勝利を収めた。 ⇒しかし、日本には、東北帝大の研究を社会実装する産業体がなかった。 ** 河西棟馬（2024）『「後進国」日本の研究開発』名古屋大学出版会
8. 超硬合金工具の歴史 7 Hermione Giddard.(2015) A Hard Sell: Factors Influencing the Interwar Adoption of Tungsten Carbide Cutting Tools in Germany, Britain, and the United States Technology and Culture, 56(4). 895-927 注）このTechnology and Culture, は、技術史のトップジャーナル
9. 超硬合金工具について 超硬合金：硬質の金属炭化物の粉末を焼結して作られる合金。（正式名称は超硬質合金） なお耐衝撃性のために若干のコバルトなどを混ぜる メリット： 圧倒的速さ・圧倒的表面 刃物がビビりにくい。 切削温度への要求緩和 切削速度 ハイス ：20-40m/min 超硬 ：100-150m/min 一応…旋削時の回転数に換算（φ30の丸棒切削） ハイス ：200-400 rpm 超硬 ：1000-1600 rpm 注：ハイスは、高速度工具鋼と言い、最も基本的な切削工具材料。 8 超硬合金工具の例 住友電工HPより https://sei.co.jp/company/press/2017/12/prs118.html
10. 超硬合金工具の成果は、速度ではない。 超硬合金工具の発明は1920年代 発明初期の広告宣伝、 乾燥切削と長寿命性による、労働生産性の向上 一方、速度は… 高速切削しても、工作機械が耐えられない。（ビビった） ※工作機械を改良して初めて、本領発揮できる。 （改良：高馬力のモーター＆ボールベアリング） 9
11. 超硬合金工具の成果は、速度ではない。 特にドイツ・第三帝国の戦略物資（金属）の節約 10 ハイス 超硬 含まれる戦略物資 鉄 750kg 0kg タングステン 180kg 29.7kg ある加工に必要な工具の量 1000kg 33kg 普及の動機は、戦略的金属の節約能力 最も普及したのは、戦略物資が欠乏していた戦時
12. 当たり前だが）莫大な利益を得た工具メーカー 例）ドイツ・クルップ社が各メーカーにしてあげたこと • 生産設備の変更費用負担 • 工作機械の更新費用負担 • 超硬専用の研削盤と溶接機の設置 • もちろん、機械工の再教育も実施 ⇒これでも利益があがる…（羨ましい…） ※この時代のヨーロッパの超硬は、ほとんどクルップの一社独占。 11
13. まとめ、超硬合金工具の歴史が示すもの 12 タイトルA 主として代替コスト 人材教育 工作機械の適応 維持管理設備の問題 技術革新の高コスト性 超硬を普及させた動機 戦略物資（金属）の節約 労働生産性の向上 高速切削は、今日の喧伝でしかない ご清聴、ありがとうございました 今回は触れなかったが、特許の問題