ファインバブルと超音波による、表面処理技術

エキスパート

氏名:開示前


■ 具体的な経験の内容
超音波システム研究所は、
 超音波とファインバブルを水槽内で制御する技術を応用して、
 各種材料・部品表面をメガヘルツの音響流で刺激する技術を開発した。
 特に、残留応力の均質化は、多くの成果に発展している。

<<脱気ファインバブル(マイクロバブル)発生液循環装置>>

1)ポンプの吸い込み側を絞ることで、キャビテーションを発生させる。
2)キャビテーションにより溶存気体の気泡が発生する。
上記が脱気液循環装置の状態。

3)溶存気体の濃度が低下すると
キャビテーションによる溶存気体の気泡サイズが小さくなる。
4)適切な液循環により、
20μ以下のファインバブル(マイクロバブル)が発生する。
上記が脱気マイクロバブル発生液循環装置の状態。

5)上記の脱気ファインバブル(マイクロバブル)発生液循環装置に対して
超音波を照射すると
ファインバブル(マイクロバブル)を超音波が分散・粉砕して
ファインバブル(マイクロバブル)の測定を行うと
ウルトラファインバブルの分布量がファインバブルの分布量より多くなる
上記の状態が、超音波を安定して制御可能にした状態。

6)超音波を安定して制御可能な状態に対して
オリジナル製品:メガヘルツの超音波発振制御プローブにより
メガヘルツ(1-20MHz)の超音波を発振制御する。
音圧レベルの制御方法は、液循環とメガヘルツの超音波の
オリジナル非線形共振現象(注1)をコントロールすることで
効果的なダイナミック状態に設定・制御する。

注1:オリジナル非線形共振現象
 オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
 共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
 超音波振動の共振現象

■ 実績や成果
<<コンサルティング対応>>

超音波とマイクロバブルを利用した
 表面処理(音響流制御)技術をコンサルティング対応として
 以下の事項を提供

 1:原理の説明
 2:具体的な装置の説明(必要であれば設計・製造)
 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

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:超音波めっき処理
 4:超音波加工・溶接・・

■ そのときの課題、その課題をどう乗り越えたか
超音波洗浄に関するコンサルティング対応の成果として検出

■ 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
知見の有

■ 関連する論文やブログ等があればURL
樹脂・金属の表面改質に関する書籍
http://ultrasonic-labo.com/?p=7530

■その他
地域: 日本国内
役割: コンサルティング
規模: 数名から数千人

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氏名:開示前

超音波(伝搬状態)発振・測定・解析に特化した
 << 超音波コンサルティング >>

超音波システム研究所は、
超音波制御により表面弾性波を利用した、
応用技術を開発しました。

超音波と表面弾性波の組み合わせにより
 ダイナミックな超音波伝搬制御を実現します。

ポイントは
 表面弾性波による非線形現象を
 目的に合わせて制御する各種の設定です。

上記の具体的な技術として
 水槽・治工具・・・と超音波の相互作用による
 非線形現象(バイスペクトル)を
 目的(洗浄、攪拌、応力緩和、検査・・)に合わせて制御する
 システム技術を開発しました。

超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、
 高調波の制御を実現していること
 非線形現象を調整できることを確認しています。

システムの音響特性を
 (測定・解析・評価)確認して対応することがノウハウです

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 超音波加工(特許申請)
2020. 5 流水式超音波洗浄機(特許申請)
2020.11 超音波とファインバブルによる表面処理コンサルティング対応開始
2021. 3 超音波発振システム20MHzの製造販売開始
2021. 5 新しい超音波伝搬用具を開発
2021. 6 超音波システム(音圧測定解析・発振制御)の製造販売開始
2021. 7 超音波による音響特性テスト(超音波洗浄の適性確認)対応開始
2021. 9 複数の超音波をスイープ発振することによる、超音波伝搬制御技術開発
2021.11 各種溶剤への超音波システムのコンサルティング対応開始
2022. 1 超音波発振制御プローブの製造技術(超音波伝搬特性テスト)を公開
2022. 2 線材を利用した超音波伝搬制御技術を開発
2022. 5 超音波プローブの表面弾性波を利用した、表面改質技術を開発
 (新しい超音波プローブ、新しい超音波伝搬部材を開発)
2022. 7 表面弾性波の非線形現象を利用した、洗浄・攪拌技術を開発
2022.12 超音波の非線形現象を評価する技術を開発
2023. 1 共振現象と非線形現象の最適化技術を開発
2023. 2 超音波技術開発に関する西田幾多郎モデルを開発
2023. 6 超音波の非線形振動現象に基づいた最適化技術を開発
2023. 6 超音波プローブ(音圧測定・発振制御)の製造方法を開発
2023. 8 抽象数学における、スペクトル系列を利用した、超音波制御技術を開発
2023. 8 スイープ発振とパルス発振の組み合わせ技術を開発
2023. 9 100MHz以上の超音波伝搬制御技術を開発
2023.10 メガヘルツの超音波めっき(特許申請)
2023.11 非線形現象をコントロールする超音波発振制御技術を開発
2024. 1 超音波振動の相互作用を測定解析評価する技術を開発
2024. 2 メガヘルツ超音波による表面処理技術を開発
2024. 4 共振現象と非線形現象の最適化技術を開発 
2024. 5 音と超音波の組み合わせに関する最適化技術を開発
2024. 6 水槽と超音波と液循環に関する最適化・評価技術を開発
2024. 7 ポリイミドフィルムに鉄めっきを行った部材を利用した超音波プローブを開発
2024. 8 シャノンのジャグリング定理を応用した「メガヘルツの超音波制御」方法を開発
2024. 9 ポータブル超音波洗浄器を利用した音響流制御技術を開発
2024.10 メガヘルツ超音波を利用した「振動技術」を開発
2024.10 ステンレス製真空二重構造容器を利用した超音波発振制御プローブを開発
2024.11 メガヘルツの流水式超音波(水中シャワー)技術を開発
2024.11 相互作用・応答特性を考慮した、超音波の音圧データ解析・評価技術を開発


職歴

超音波システム研究所

  • 代表 2008/8 - 現在

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