超音波キャビティーションピーニングの可能性について
高圧ポンプ使って、液中に噴流を作り、その時にできるキャビティーション(空洞崩壊現象)時の衝撃力で、ショットピーニングに代わるいわゆる金属表面の改質を 目的とする技術をキャビティーションピーニングという。
その事を最近、お客様から、教えていただきました。お客様は、噴流キャビティーションで、ピーニングが可能なら、超音波で出来るのではないかと言うのです。まして、当社は、簡易測定で 信じがたい大きさのキャビティ(微小真空核群)直径10mmを達成しているのですから。
ただ、噴流型のキャビティーションピーニングに、疑問があります。
キャビティーションの利用は、超音波洗浄含めて、空洞の崩壊時の液体の移動による衝撃力を利用します。噴流キャビティーションの空洞(泡と言っても良いですが)を崩壊させる圧力は、どこから来て、崩壊速度は、どのくらいでしょうか。そしてその泡の大きさは? 空洞が ノズルから出て発生するのは、高圧から大気圧下(推進による水圧は、この場合、無視できます)になる瞬間に溶解気体が、泡になる事は、わかります。次に、その泡が 消滅、或いは、破砕、分断されるとして、その圧力は、大気圧ではあり得ないので 噴流の圧力に起因するのでしょうか。乱流による圧力変化という事なのでしょうか。
実験の結果が公開され、一定の効果がある事が示されています。ぜひ、ご存知の方は、泡の形状、大きさ、衝撃波を起こす原理と 映像。消滅、或いは分泡速度、破砕速の記載のある文献を 教えていただけないでしょうか。
私は、超音波のキャビティ・直径10mmを使用して、超音波キャビティーションピーニングに挑戦したいと思います。
キャビティ(微小真空核群) 直径10mmの衝撃
一般超音波洗浄のキャビティ 直径 約 1mm未満
真・超音波洗浄のキャビティ 直径 約 3〜4mm
超音波バリ取り洗浄のキャビティ 直径 約 6mm
最強 新 バリ取り超音波のキャビティ 直径 なんと 10mm 達成❗️
従来の超音波バリ取りの衝撃力の3倍❗️❗️❗️
blue star R&Dは、驚異の衝撃波を、手にした事を、皆様に報告します。今まで、どうしても除去できなかったバリも除去できることを意味しています。
直径10mmのキャビティの衝撃。1秒間に20000回 直径10mmの真空核が、生成と消滅を繰り返します。無数に発生する、直径10mmの正と負の衝撃波で、バリを取ります。こびりついた塗料も、剥離します。
バリ取りは、文字通り、超音波バリ取り洗浄の時代に入りました。
新しい、全く新しい世界をブルースターR&Dは、切り開いたのです。ご期待下さい。
トルコ 絨毯の洗浄
先祖代々受け継ぐことも多い、高価なトルコ絨毯。その洗浄の仕方は、今も 昔も変わらない。人が洗浄剤をしみこませ、叩いたり、踏んだり、伸ばしたり。事務所入り口のマット洗浄を より優しく丁寧に、人が行うというだけである。当社は、繊維状物質の超音波洗浄技術を有効活用、真空前処理型超音波洗浄技術を活用して、繊維を傷めず、絨毯の裏表、毛の根元まで 超音波で洗浄することが出来る。
しばらく イランなどへの 真空前処理型・絨毯・超音波洗浄装置の販売は、見合わせていたが、今後 再開していきたいと考えている。
スクロール・コンプレッサ用チップシールのバリ取り洗浄
カーエアコンに使用されるコンプレッサには片斜板,両斜板,ベーン及びスクロールなど各種のタイプがある。しかし、コンパクトで低振動かつ高効率なスクロールタイプが注目され各社において開発及び商品化されている。
スクロール・コンプレッサは、部品及び組立精度簡便化を 目的として,シールには、チップシールを使用する方式が主流となっている。
材質は、各社によってまちまちであるが、PEEK樹脂ベースの従来材に替えポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS樹脂)ベースの流動性に優れた高精度の チップシールが 使用され急速に拡大している。
PPS樹脂をベースにしたチップシールの量産時の問題点は、バリ取りである。PPSベースのPTFE混合など 材質も多岐にわたるが、どれもバリが問題になる。
ブルー・スター R&Dは、チップシールの超音波バリ取り装置を数多く納入しており、PPSベースの様々な材質に対応するバリ取り技術も開発し、実験も続けている。チップシールだけではなく、アルミのスクロール本体のバリ取りも ブルースターR&Dの超音波バリ取りの対象になっている。チップシールのバリ取りで お困りのお客様は ぜひ、当社にお問い合わせいただきたい。
超音波バレル・バリ取りと研磨の 新たな可能性について
超音波洗浄槽中で、六角回転カゴを使って洗浄する方法がある事は、超音波洗浄に関わる者は、誰もが知っている。私も知っていると考えていた。従って、洗浄液を脱気しても 特段の効果の変化はないと考えてきた。
しかし、それが、過ちであったことを日々、私は、知らされている。
一般の超音波洗浄において、回転かごは、回転かごの表面における乱流で、その位置に超音波によるキャビティーションが発生し、そこで無駄エネルギーを消費して、回転かごの中には、超音波は、きわめてわずかしか、入り込めない。その常識の壁が、新しい可能性を摘んできたのかと思う。
液体中の気体の含有量を一定以下に下げると、超音波洗浄槽中における乱流の影響をある程度避けることが出来る。つまり、回転かご中に、比較的効率よく、超音波を照射できる。当たりまえな事ではあるが、その回転かごの中に入り込む超音波エネルギーが一定以上を超すと、対象の洗浄物は、キャビティによる正負の繰り返し応力(正負の衝撃力)の他に、当然超音波による微振動を受ける。その微振動が、一定レベル以上になり、ワーク同士が、多数、超音波振動、キャビティーの衝撃、を受けつつ回転する状況になると 予想以上の効果~取れにくいバリの除去、材質によっては、通常のバレル研磨を超す研磨状態を 達成することが出来る事が、明らかになってきた。
超音波バレルは、回転かご中における効率よいキャビティーの衝撃波と、1秒間に2万5000回以上の振動によるワーク同士の~研磨材は使用せず~こすれあいによって、効率的なバリ取り、研磨を達成する技術である。
一般のバレル研磨と異なるのは、水以外(もちろん防錆剤入りでも良いのだが)、何も使っていないので、後洗浄も不要で、強力な精密洗浄と、バリ取り、時には研磨を 自動で、容易に達成できることにある。特徴の一つに、共ズレを期待するため、量が多い方が良い事が条件に一つになる。100~数万個と言うべきだろうか。
これからの新しい超音波の応用技術として 育てていきたい。
by shibano
小形・低価格・超音波バリ取り洗浄装置 StarBabyⅡ-DBシリーズ 4月発売開始
大量生産でない、多くの中小企業のお客様から、比較的低価格で、小型の超音波バリ取り洗浄装置、超強力超音波洗浄装置の開発と実用化を強く望まれてきました。
当社は、小型の万能型高速脱気装置も開発、実用化、そのシステムを使う事により、ようやく 小形の低価格超音波バリ取り洗浄装置を2017年4月から発売することになりました。6月の東京ビックサイトにおける機械要素展にも出展、実演いたします。
なお、姉妹機として、同じく超強力超音波洗浄機 StarBabyⅡ-EHシリーズも 同時発売いたします。ご期待ください。