誤解だらけの超音波エッチング
化学反応に超音波を使って 反応を促進しようという試みは、古くからおこなわれている。しかし、実験室レベルを除いて、超音波が 化学反応の促進に大きな効果を発揮したという事例は、ほとんど耳に入ってこない。
聞こえてくるのは、超音波を使っても効果がなかったという話ばかりで、典型的失敗事例として、負の経験が生産技術などに蓄積されているように見える。本当に超音波は 化学反応の促進に役立たないのか。あるいは、エッチングの高速化、精密化などに 使うのは無理なのか。
調べると、驚く事ばかりが出てくる。多くの事例で、基本的に超音波が理解されていない。基本的に超音波を反応槽に入れて、発振させると超音波の効果が表れると思っている。私は、以前、日刊工業新聞社から、誤解だらけの超音波洗浄と言うビデオを出して、警鐘を鳴らした。超音波洗浄を使うのであれば、最低限、キャビティ(微小真空核群)の発生密度、発生場所、その正と負の衝撃波、そして発生効率などをコントロールすべきだと説いた。その方法を解説した。それをキャビティーションコントロールと称した。
超音波エッチングを語るのであれば、或いは その成否を確認するのであれば、せめて超音波洗浄の基本~キャビティーションコントロールは、理解しておくべきだろう。この理解無くて 超音波エッチングの成否は語れない。
その上で、反応界面における発生気体と超音波のキャビティーのかかわりについて思い至るべきだ。1秒間に2万回以上の正と負の衝撃波を 反応界面で生じさせ、秒速100mで 反応生成物を 反応域から除去する物理的方法は、超音波以外に存在しない。
エッチングと言う世界でも 超音波を正しく理解していただき、利用していただける時代が来ることを 強く期待している。
by shibano
[追伸]中国の石油メーカーで 配管系内に 2400Wの長さ400mmmのそろばん玉状の超音波ホーンを20本取り付け、ある反応促進に利用している現場を見た。効率よりも数で結果を出そうという48000Wの超音波反応炉である。それを 何機も付けるという。使い方は未熟であっても その自由な投資意欲を うらやましく思ったものである。日本は 新しいことは 石橋をたたいても 渡らない、か。
大型金型の超音波洗浄・超音波バリ取り。
様々な金型の洗浄依頼が、当社に来るようになりました。小形から、大型の金型まで。大きいものだと、1000mm×2000mm、800mm×2500mm 2~2.5トンの重さの金型の洗浄依頼も 入ります。もちろん、バリ取りも含みます。私は、最長7mの超音波洗浄の実績がありますが、コスト低減のため現在は 4800Wクラスの投げ込み振動子を、走行させながら洗浄する 超音波振動子走行洗浄方式を推薦しています。
超音波投げ込み振動子を 液中で移動すると 乱流が生じ、超音波を減衰し、時には10~17KHzの可聴音を発生させて、作業者を悩ませますが、当社は、そのような音は発生しません。防止技術は確立しており、安心してお使いいただけます。時には、なげ込み超音波振動子を対抗設置して、自動走行させます。
金型洗浄について 従来タイプについて 課題をお持ちの場合は ぜひ、ご相談ください。
よろしくお願いいたします。
時計部品のバリ取り
腕時計は、部品の一つ一つが大変小さく、精密にできています。
一つの腕時計を構成する為の部品は、ネジからバンドまで、相当な数です。
部品の小ささ、精密さ故、バリ取りが自動化できず、人が手で除去しているのが現状です。
また、バリ取りをする人もベテランに限られていて、この人しかできない、などということも多いそうです。
人の手によるバリ取りは、作業者の精神力を摩耗させ、体力を消耗します。
バリの取り残しによる不良、取りすぎによる不良が多発し、品質は安定せず、作業者の精神力は消耗します。
そんな精密部品、小さな部品こそ、超音波バリ取り洗浄装置が大変有効なのです。
どんな小さなワークでも大丈夫です。
削ったり擦ったりするバリ取り方法ではないので、径が変わったり、角が丸くなることもありません。
バリだけが除去できます。
バリ取りの自動化をあきらめず、是非弊社にご連絡ください。
砥粒加工学会誌 2018年4月号 超音波バリ取り
特集 デバリングテクノロジー最前線
超音波バリ取り技術を 投稿させていただきました。
超音波バリ取り技術の原理について わかりやすく解説しています。
砥粒加工学会 https://www.jsat.or.jp/
ボンデ除去について ~ 真空熱処理対策
ボンデ処理後に ボンデ除去を依頼されることが 増えてきました。
多くの皆様が ご存知のように、ボンデ処理とは、鍛造工程、プレス工程前に、リン酸塩皮膜処理を行い、材料の表面に潤滑皮膜を生成させ、材料と金型との摩擦を軽減して、金型の寿命を延ばしたり、焼きつきを防いだりする、重要な処理です。
このように、便利なボンデ皮膜ですが、加熱することで溶解、炭化して、金属の表面に残ります。
大気炉やガス雰囲気炉ではそのまま熱処理を行い、最終的にショットブラストなどによって除去する事が一般的です。
しかしこのボンデ皮膜は真空炉とは非常に相性が悪く、炉内に拡散して炉壁やヒーター、配管内などに付着して炉内環境の汚染の要因となります。
そのため、ボンデ処理させたワークを真空熱処理する場合は、事前にボンデ皮膜を除去する工程が必要になります。
ボンデの除去の方法は、、ショットブラスト、酸洗洗浄などの他、400℃程度の加熱により炭化させるバーンアウトなどの方法があります。
当社の超音波は 、非常に強力で、アルカリ洗浄液の超音波槽で 3~4mm径のキャビティ(微小真空核群)を発生させて、プレス時の金属表面のささくれの除去、筋状に食い込んだ劣化し、炭化したカーボンなどを除去できます。表面に残留するリン酸塩の大部分を除去することが出来ます。
しかし、表面を一皮むくわけではないため、ボンデ除去の除去レベルを実験で、従来方法と 同等になっているか、確認していただく事が必要です。特に 後工程において、真空熱処理炉において、ボンデ皮膜の拡散がないことを 確認していただかないと 超音波ボンデ除去条件が 決まりません。従って 当社に ボンデ除去を依頼されるお客さまには、その除去の検証手段を お尋ねすることになります。
以上、お客様に お知らせいたします。
金型 ガスやに 超音波洗浄技術
射出成型金型のシボ面や凹んだ角などに、ガスが昇華してできるガラス質状の汚れや、いわゆるガスやにと言われる汚れを 超音波洗浄で除去できないと お客様から相談を受ける事が増えてきた。
いわゆる電解液中で 超音波洗浄を行う超音波電解洗浄には 無理がある。 何故なら 電解時に発生する気泡は、超音波の伝搬を妨げるだけでなく吸収と遮断の役割をする。従って、いわゆる電界洗浄と 超音波洗浄は、基本的に両立しない。
効果があるように見えたのは 強力な電解の結果に過ぎない。ただ精密なシボ面の精密洗浄、ガスやにの完全な除去には、超音波の役割が必要不可欠である。
ブルー・スター R&Dは、電解液に頼らず、バリ取りに使用する、強力な超音波洗浄で ガスやにや、射出成型時に発生する様々な汚れ、異物を除去することが出来る。
金型洗浄でお困りのお客様は ぜひ、当社で正しい金型洗浄の在り方をご確認いただきたい。