超音波加工技術についてお話できます

■ 具体的な経験の内容
超音波システム研究所は、
　音圧測定解析装置（超音波テスター）と
　メガヘルツの超音波発振制御プローブにより
　物（工具・対象物・・・）の
　音響特性（振動の応答特性・非線形現象）を利用する、
　「超音波発振制御（加工）技術」を開発しました。

今回開発した技術により
　「超音波の発振・出力制御」による
　対象物への振動現象をコントロール可能にした、
　超音波のダイナミック制御（洗浄・加工・撹拌・・）が、
　発振制御プローブにより
　超音波振動の非線形効果として利用可能になりました。

これは、加工・洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して
　目的に合わせた
　効果的な超音波利用技術です。

刃物（ドリル、リーマー、カッター、ナイフ・・）の音響特性や
　加工油・治工具・対象物のサイズ・材質・・に対する相互作用もあり
　解析は、複雑ですが
　音圧の測定解析に基づいた各種の適用が可能になります

オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
　以下の事項について
　実験確認を続けた結果として、このような方法を開発しました。

　１）超音波の非線形現象と、表面弾性波の解析
　２）加工油液による超音波伝搬現象の解析
　３）加工油の流れについてのダイナミック解析
　４）超音波による、部品の表面検査技術の応用
　５）超音波伝搬現象に関する、オリジナル論理モデルの応用

　各種部品・・・に対して効果的な実績が増えています。

＜＜超音波伝搬状態の測定・解析＞＞

超音波プローブによる音圧測定システムです。
測定データについて、弾性波動を考慮した解析で、
各種の振動状態（モード）として検出します。

音圧測定解析システム：超音波テスターの特徴

　　＊測定（解析）周波数の範囲
　　　仕様　０．１Ｈｚ　から　１０ＭＨｚ（標準タイプ）
　　　仕様　０．０１Ｈｚ　から　１００ＭＨｚ（特別タイプ）
　　＊超音波発振
　　　仕様　１Ｈｚ　から　１００ｋＨｚ（標準タイプ）
　　　仕様　１Ｈｚ　から　１０００ｋＨｚ（特別タイプ）
　　＊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

超音波プローブによる測定・解析システムです。
　測定したデータについて、
　位置や状態と、弾性波動を考慮した解析で、
　各種の音響特性として検出します。

SSP仕様書verNA40抜粋
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/e38cc1cf12893769f473033b9b703a5f.pdf

メガヘルツの超音波発振制御プローブ：概略仕様
　測定範囲　０．０１Ｈｚ～１００ＭＨｚ
　発振範囲　０．１ｋＨｚ～１０ＭＨｚ
　材質　ステンレス、ＬＣＰ樹脂、シリコン、テフロン、ガラス・・・
　発振機器　例　ファンクションジェネレータ

目的に合わせた特殊超音波プローブを開発・製造対応します

超音波発振プローブ（タイプRA1） 仕様書
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/4c9100118b9aa86086e88491ad35c228.pdf

この技術の基礎事項は
　「表面弾性波」に関する
　非線形現象の利用です

■ 実績や成果
＜＜特許申請＞＞
　特願２０２０－９００８０　超音波加工

超音波発振制御プローブの製造技術の一部は
　特願２０２０－３１０１７に記載しています

■ そのときの課題、その課題をどう乗り越えたか

■ 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
２００８．　８　超音波システム研究所　設立
・・・
２０１２．　１　超音波計測・解析システム（超音波テスターＮＡ）製造販売開始
・・・・
２０１５．　３　超音波計測・発振・解析・制御装置開発
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
２０１８．１０　メガヘルツの超音波発振プローブを開発
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」制御技術を開発
２０２０．　２　超音波発振制御（特許申請）
２０２０．　３　超音波溶接（特許申請）
２０２０．　４　超音波めっき（特許申請）
２０２０．　４　超

■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