小型ポンプを利用した「流水式超音波制御技術」についてお話できます
■ 具体的な経験の内容
(超音波テスターによる<測定・解析・制御>の応用技術)
超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、
小型ポンプを利用した液循環により
超音波(音響流)の伝搬状態をダイナミックに制御する
「流水式超音波(音響流)制御技術」を開発しました。
超音波テスターによる
流れと超音波の複雑な変化を、
水槽・液体(マイクロバブル)・超音波振動子・・・
の相互作用を含めた音圧解析により
利用目的に合わせて、
音響流の変化をコントロールするシステム技術です。
実用的には、
現状の液循環装置について
ON/OFF制御(あるいは流量・流速・・・の制御)を
装置の設置状態、対象物を含めた表面弾性波を考慮して
各種相互作用・振動モードを最適化する方法です。
特に、ポンプの特性を利用して、
液体と気体を交互に循環させる・・・により
新しい超音波・マイクロバブルの効果を実現しています。
ナノレベルの応用では、
「流水式超音波システム」として
20メガヘルツまでの周波数変化を含めた
「超音波シャワー」による
効率の高い超音波利用が実現しています。
-今回開発したシステムの応用実施事例-
オゾンと超音波の組み合わせ技術
低出力(50W以下)による5mサイズの水槽への超音波伝搬
ガラス・レンズ部品の精密洗浄(超音波シャワー技術)
複雑な形状・線材・真空部品・・・の表面改質(共振現象の制御技術)
溶剤・洗剤・・・・の化学反応(超音波と流れによる攪拌)
ナノレベルの粉末・塗料・触媒・・・攪拌・分散(表面弾性波の制御技術)
マイクロレベルの金属エッジ部のバリ取り
めっき・コーティング・表面処理・・・
・・・・・・・
上記の技術は、音圧(非線形現象)測定・解析に基づいて、
表面弾性波と流体の流れに関して
ダイナミック制御を実現させる
新しい超音波システムの開発方法です。
■ 実績や成果
洗浄実績(めっき処理メーカー 日本バレル工業株式会社)
マイクロバブル超音波洗浄制御装置
http://www.n-bareru.co.jp/main/mbus.html
超音波に関する動画・スライド
http://ultrasonic-labo.com/?p=14726
オリジナル超音波実験
http://ultrasonic-labo.com/?p=13919
超音波利用実績の公開
http://ultrasonic-labo.com/?p=13404
■ そのときの課題、その課題をどう乗り越えたか
「流水式超音波システム」は
中性洗剤、アルコール・・・に対しても利用可能です。
現在利用している洗剤、溶剤、洗浄液・・・に対しても
場合によっては利用することができます。
「流水式超音波システム」による効果は
効率的な超音波照射を実現するとともに
マイクロバブル・ナノバブルの発生を促進します。
さらに、一定時間の超音波照射により
ナノバブルの量がマイクロバブルの量より多くなます。
その結果、
非常に安定した超音波(音響流)制御を行うことができます。
(超音波伝搬状態の計測・解析により確認しています)
■ 業界構造(トレンド/主要プレイヤー/バリューチェーン等)の知見の有無
1982.4 蛇の目ミシン工業 株式会社 入社
1995.4 株式会社 メイテック 入社
2002.8 株式会社 カトム 入社
2003.4 荏原実業 株式会社 入社
2004.5 株式会社 カイジョー 入社
2007.2 株式会社 ダイナックス 入社
2007.7 株式会社 タキオニッシュホールディング 入社
2008.8 超音波システム研究所 設立
2009.3 超音波装置(KT533)開発
2010.2 超音波装置(USW)開発
・・・・・・
2015.3 超音波計測・発振・解析・制御装置(超音波テスターNA)開発
2015.9 超音波テスターNA 製造販売開始
2016.2 超音波とマイクロバブルによる「めっき処理対応技術」開発
2016.8 めっき処理対応コンサルティング開始
2017.1 もの作り(技術開発)に関するコンサルティング対応開始
2017.6 超音波の応用に効果的な<樹脂>を公開
2018.1 超音波発振制御プローブを開発
2018.10 メガヘルツの超音波発振制御プローブを開発
2019. 1 メガヘルツの超音波発振プローブのサンプル提供を開始
2019. 4 メガヘルツの超音波発振プローブの正式製造・販売を開始
2019. 9 超音波プローブを利用した「音響流」制御技術
■その他
地域: 日本
役割: コンサルティング
規模: 数名から数千人
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職歴
超音波システム研究所
- 代表 2008/8 - 現在
社名非公開
- マネージャー 2007/7 - 2008/6
社名非公開
- 一般社員 2007/2 - 2007/6
社名非公開
- マネージャー 2004/5 - 2007/1
社名非公開
- 係長 2003/4 - 2005/3
社名非公開
- マネージャー 2002/8 - 2003/3
社名非公開
- マネージャー 1995/4 - 2002/7
社名非公開
- 課長 1982/4 - 1995/3
このエキスパートのトピック
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3MHz~20MHzのスイープ発振制御による表面処理について話せます
¥30,000~■背景 超音波システム研究所は、 超音波の測定解析が容易にできる 「超音波テスターNA(推奨タイプ)」と 超音波の発振制御が容易にできる 「超音波発振システム(20MHz)」 をセットにしたシステムを製造販売しています。 オリジナル製品: システム概要(推奨システム) 超音波システム(音圧測定解析、発振制御 100MHzタイプ) システム概要(超音波テスターNA) 内容 超音波洗浄機の音圧測定専用プローブ 1本 超音波測定汎用プローブ 1本 オシロスコープセット 1式 解析ソフト・説明書・各種インストールセット 1式(USBメモリー) 特徴(標準的な仕様の場合) *測定(解析)周波数の範囲 仕様 0.1Hz から 10MHz( 10MHzタイプ) 仕様 0.1Hz から 100MHz(100MHzタイプ) *超音波発振 仕様 1Hz から 100kHz( 10MHzタイプ) 仕様 1Hz から 1000kHz(100MHzタイプ) *表面の振動計測が可能 *24時間の連続測定が可能 *任意の2点を同時測定 *測定結果をグラフで表示 *時系列データの解析ソフトを添付 システム概要(超音波発振システム(1MHz、20MHz)) 内容(20MHzタイプ) 超音波発振プローブ 2本 ファンクションジェネレータ 1式 操作説明書 1式(USBメモリー) 特徴(20MHzタイプ) *超音波発振周波数 仕様 20kHz から 25MHz ■話せること 3MHz~20MHzのスイープ発振制御による表面処理 (表面残留応力の緩和・均一化技術) 超音波プローブの発振制御による表面弾性波を利用した、表面改質技術 超音波システム研究所は、 2台のファンクションジェネレータを利用する 全く新しい超音波のダイナミック制御技術を開発しました。 2種類の異なる波形による(スイープ)発振により、 超音波の非線形現象をコントロールする技術を実現します。 この技術を応用して、 部品の表面残留応力を緩和する具体的な方法を開発しました。 上記の技術について基本的な方法(注)を説明できます 注:超音波発振システム(20MHz)を利用した表面処理方法 利用に関する注意事項・・・他 詳細な製造ノウハウ・・・は、別途対応となります ■その他 自動車部品での成功事例(スキルの範囲) 保守・メンテナンスへの応用事例
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超音波の音圧測定解析システムの製造技術について話せます
¥30,000~■背景 2008年8月 ****研究所 設立 2010年 超音波の音圧測定解析システムを開発 (コンサルティング対応において利用) 2012年 超音波の音圧測定解析システムの製造販売開始 2021年 継続して製造販売中 国立大学、研究機関、大手メーカーの研究部門、・・での超音波の研究に利用 工場・・での超音波機器の管理に利用 ■話せること 1)製造方法、製造ノウハウ 2)解析方法、解析ノウハウ 3)音圧測定方法、測定ノウハウ ■その他 現在、超音波機器の測定以外に 工作機械、乗り物、建物・・・各種振動の測定解析でも成果が増えています
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超音波美顔器の表面改質(表面残留応力緩和)技術について話せます
¥30,000~■背景 2008年8月~現在 超音波とマグネットポンプを利用したウルトラファインバブル発生装置について 製造・コンサルティング対応しています コンサルティング事例として 超音波美顔器の測定対応があります 50機種以上の測定経験から、 超音波とマイクロバブルによる表面付近の 1)残留応力を緩和する技術 2)ミクロなバリを除去する技術を 超音波美顔器に適応させる方法を開発(公開)しました。 ■話せること 超音波とマイクロバブルを利用した 表面処理(応力緩和)技術のコンサルティング対応として 以下の事項を提供します 1:原理の説明 2:具体的な装置の説明 3:操作方法・作業ノウハウの説明 4:新しい超音波利用技術の説明 ■その他 実績・事例 1:超音波水槽の表面改質 2:超音波振動子の表面改質 3:金属部品の表面改質 板金部品、ネジ、ボルト、ナット・・・ 4:樹脂部品の表面改質 レンズ、コーティング・塗装部品、・・ 5:ガラス・セラミック・樹脂部品の表面処理 6:熱処理した部品の表面処理 溶接部品、鍛造部品、ダイキャスト部品・・・