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2023年01月22日 11時04分

メガヘルツの超音波振動を利用した、機械加工技術を開発

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。
報道関係各位
                          2023年01月22日
                       超音波システム研究所
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メガヘルツの超音波振動を利用した、機械加工技術を開発
超音波システム(音圧測定解析、発振制御)を利用した機械加工技術

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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。

この開発した技術により
 「超音波の発振・出力制御」による
 対象物への非線形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(バイスペクトルの変化)を実現します。
 オリジナルの超音波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・制御可能になりました。

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(制御)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(自己相関・インパルス応答・寄与率・バイスペクトル)は、
 複雑ですが、音圧測定データの
 解析結果に基づいた各種の最適化が可能になります

オリジナルの超音波伝搬状態に関する、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、表面弾性波の影響を解析
 2)加工油による超音波伝搬現象の影響を解析
 3)加工油の流れについて、超音波のダイナミック特性の変化を解析
 4)超音波による、部品の表面検査技術を応用
 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
 6)工作機械の振動と、刃物の振動の関係を解析
 7)切削状態における、振動モードの検出
 8)メガヘルツ超音波の機械加工への高価を検出

 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  100Hz~25MHz
 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

表面弾性波の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665

超音波を利用した「振動計測技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=16046

非線形振動現象をコントロールする超音波技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15147


<<特許申請>>
 特開2021-171909 超音波加工
 (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
 特開2021-125568 に記載しています

この技術を、コンサルティング提供します
 興味のある方はメールでお問い合わせください

参考

基礎実験動画

https://youtu.be/Ptduvd3057Q

https://youtu.be/cvBIhzDqzlo

https://youtu.be/ReoBdP--D7o

https://youtu.be/GcjobpGqo8c

https://youtu.be/b_ifjxYoDX0

https://youtu.be/1UdFQPq5Sdg

https://youtu.be/_-eWXTRdQUc

https://youtu.be/wpkLI5f8P7c

https://youtu.be/b-t8AEjmdRI

https://youtu.be/ZVhMAvTUPOs

https://youtu.be/BzdTSgNe4pk

***

https://youtu.be/RNDnboSL19A

https://youtu.be/j9eUbHP4d6U

https://youtu.be/rIK03dIFSO0

https://youtu.be/kuqkwbhn2Y0

https://youtu.be/QHBE-SXP1t0

https://youtu.be/7gqMHw9YRuc

https://youtu.be/gz6XUHXesVE

https://youtu.be/7gzRZ90ZqaA

https://youtu.be/2Ru-oXXL7bM

https://youtu.be/ZFYVMsMTnjU

https://youtu.be/s4tRhVbZwTI

https://youtu.be/NT6jA4oPJ4I

https://youtu.be/WBcMkm4KEl0

https://youtu.be/KK744CgPJNw


刃物が接触する瞬間についての超音波実験

https://youtu.be/EBVyreu8fMg

https://youtu.be/p--Lbz3rbow

https://youtu.be/6DGOSt3IfA0

https://youtu.be/ccdQyQX-xYc

https://youtu.be/jcI7ZQvxxp4

https://youtu.be/8OuaWdu8_RE

https://youtu.be/S_bj-dLke8s


参考

超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=16309

メガヘルツの超音波発振制御プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=14570

メガヘルツの超音波を利用する超音波システム技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14350

超音波プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=11267

超音波プローブによる
<メガヘルツの超音波発振制御>技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1811

液晶樹脂による<メガヘルツの超音波制御>技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14210

超音波と表面弾性波
http://ultrasonic-labo.com/?p=14264

超音波<発振制御>技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5267

超音波の非線形現象をコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14878

超音波発振システム(20MHz)の製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1648

超音波発振システム(1MHz、20MHz)
http://ultrasonic-labo.com/?p=18817

200MHz以上の超音波伝搬現象による表面改質処理
http://ultrasonic-labo.com/?p=2433

詳細に興味のある方は
 超音波システム研究所にメールでお問い合わせください。

【本件に関するお問合せ先】
超音波システム研究所
住所:〒192-0046 
   東京都八王子市明神町2丁目25-3
   SOHOプラザ京王八王子 303
担当  斉木 
電話 090-3815-3811
メールアドレス  info@ultrasonic-labo.com
(できるだけ,メールアドレスに,お問い合わせ下さい。)
ホームページ  http://ultrasonic-labo.com/