超音波とファインバブル（マイクロバブル）による洗浄技術
■ 具体的な経験の内容
超音波システム研究所は、
超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、
対象（弾性体、液体、気体）を伝搬する超音波振動の
ダイナミック特性を解析・評価する技術により、
洗浄物・治工具・超音波振動子・水槽・液循環・・に関する、
相互作用を＜目的に合わせて最適化＞する技術を開発しました。
超音波発振制御プローブ、超音波テスターを利用したこれまでの
発振・計測・解析により
各種の関係性・応答特性(注）を検討することで
超音波利用に関する出力の最適化技術として開発しました。
注：パワー寄与率、インパルス応答・・・
超音波の測定・解析に関して
サンプリング時間・・・の設定は
オリジナルのシミュレーション技術を利用しています
この技術を
超音波システム（洗浄、攪拌、加工・・・）の最適化技術として
コンサルティング対応しています。
超音波水槽に超音波振動子（振動板）を1台使用する場合には
＜超音波＞と＜水槽＞と＜液循環＞のバランスによる
最適な出力状態を測定解析し、提案します。
超音波水槽に複数の超音波振動子（振動板）を使用する場合には
各超音波出力の関係性を測定解析し、
最適化した出力方法・・・を提案します。
従来は、最大出力で使用する傾向が強いと思いますが
水槽の強度・構造・・・洗浄物・付着した汚れ・・・により
出力を適切に抑えることで
効果的な超音波の伝搬状態を実現させることができます
（具体例として、出力が水槽の振動と騒音になる傾向があります
振動子と水槽の側面からの反射・・・により低周波の発生があります
各種の相互作用により、
共振やうねりによる超音波伝搬効率の低下があります）
対処方法（超音波洗浄を例として）
１）超音波装置をシステムとして捉える
２）超音波装置の音圧測定（振動計測）を行う
３）音圧データの解析により
振動の伝搬特性から問題点を検出する
３－０）安定性
洗浄システムの安定性の確認
（時間経過とともに、どの程度
超音波の音圧変化・周波数変化・洗浄液の変化・・・・
があるのかということを確認して、許容範囲を推定する）
３－１）水槽の問題
構造、強度、設置方法、固定方法、・・・
３－２）洗浄液
各種（溶存酸素濃度、液温、ｐＨ、・・）の分布
３－３）液循環
ポンプ、マイクロバブル、液面振動、オーバーフロー、・・
３－４）超音波
出力、周波数、制御、キャビテーション、音響流、・・
４）洗浄実験確認
洗浄効果のある超音波状態（音圧レベル、主要周波数、変化）を確認する
５）３）４）の結果を整理して
改善方法をまとめる
具体例
＊水槽の問題
オーバーフロー構造の修正・追加
設置方法の変更
設置場所（床面）の修正
水槽の表面処理（超音波とマイクロバブルによる応力緩和処理）
＊洗浄液
マイクロバブル発生液循環システムの追加
液循環の設定条件により
キャビテーションと音響流を最適化する
＊超音波
複数の異なる周波数の超音波を制御して使用する
振動子の設置方法を変更
液循環と超音波振動子のＯＮＯＦＦ制御により
キャビテーションと音響流を最適化する
＊洗浄
洗浄条件（洗浄物、汚れ、・・・）における変動範囲の確認
洗浄目的（洗浄レベル、不良率、・・）の確認
洗浄評価方法の確認
■ 実績や成果
超音波利用実績の公開
http://ultrasonic-labo.com/?p=13404
■ 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
超音波利用実績の公開
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/12f72611ff69c379308e7fb9eb530c2d.pdf
超音波利用実績の公開 超音波めっき処理
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/7e45cb535c9ebe8882d9d270477d0183.pdf
■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
プロフィール 詳細を見る
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
-
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
-
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
-
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・・・