微小真空核群(キャビティ)直径10mmの衝撃 公開
超音波洗浄は、超音波で発生するキャビティ~微小真空核群の発生と消滅時の衝撃力を利用する洗浄方法である。発生時に周辺の液体は、押しのけられ、キャビティの中心から 離れる方向へ衝撃波が発生する。これを 私は 正の衝撃波と呼んできた。次にキャビティは 消滅する。その時、周辺液体は、キャビティの発生中心方向へ向かって、高速で移動する。この時発生する衝撃波を 私は、負の衝撃波と呼ぶことにした。(1993年)すなわち 超音波洗浄は、このキャビティーの発生と消滅、正と負の衝撃波を利用する洗浄方式である。汚れを取るという事は、固体表面から 異物を引きはがす事であるから、正と負の衝撃波のどちらが 大きな働きをするかと言えば、当然、負の衝撃波であり、負の衝撃波は、発生時の正の衝撃波よりも わずかに強力である。
そして、超音波洗浄における洗浄力は、キャビティの衝撃力に依拠する。すなわち 超音波洗浄力は、キャビティの発生、消滅時の液体の移動エネルギーに依拠する。私は、かって、超音波洗浄設計の基本は、キャビティーションコントロールであるとした。キャビティーの発生位置のコントロール、発生密度のコントロール、衝撃力のコントロール、そしてキャビティーの発生効率のコントロールである。
その中の衝撃力は、キャビティー発生液管理条件が同じであれば 当然、キャビティーの径に依拠する。キャビティーの1秒間に2万回以上繰り返す正と負の衝撃エネルギーは、キャビティーの発生消滅時のその液体の移動運動量であるから、その運動量は、質量x速度の2乗倍で、キャビティーの直径で考えると、直径が2倍になれば、その運動エネルギーは、2の3乗倍x2の2乗倍~36倍になる。対象汚れの除去に そのエネルギーの一部しか使われないとしても、キャビティーの径は、超音波洗浄の洗浄力に 極めて大きな影響力を持つ。
それ故、ブルー・スター R&Dにおける重要開発テーマの一つは、キャビティーの径をどこまで大きくできるかという事になる。
一般の超音波洗浄のキャビティは、ガス星雲型と1993年に私がなずけた形をして、0.1mm以下の微細な霧状の(空洞)と径0.5~1mmのわずかな真空核が、層雲状にばらついて存在して、同期して 生成消滅を繰り返す。従って、洗浄力の基をなすエネルギーは、その中の最大径の真空核0.5~1mmの液体の移動量である。
ブルー・スター R&Dのキャビティー~微小真空核群は 球状星雲型をなし、洗浄用の場合は、その集団の直径は、最小で 3~4mmになる。一般のキャビティと比較すると、移動体積量だけで、移動速度を入れずに考えても、25~50倍になる。バリ取り用のキャビティーの径は、6~7mmである。はるかに大きい。
そして、今年、超音波によって発生するキャビティーの径を 10mmまで 安定して発生し続けることを確認した。この実験は、3年前から 行われており、3年間の実績をもって 2017年4月、発表・実用化することになっものである。超強力な超音波キャビティーは、強力なバリ取り、バリ取り研磨装置として 実用化されている。
ブルー・スター R&Dと他社の超音波洗浄が何が違うのかと、多くの人に聞かれる。たくさんの違いがある。そのわかりやすい答えの一つが、直径10mmのキャビティーの公開である。
この直径10mmのキャビティ(球状微小真空核群)を 2017年11月29日~12月1日まで 東京ビックサイト洗浄総合展で 透明PV槽で 発現させ、皆様に公開する。その衝撃力を 多くのお客様に 味わっていただきたい。
by y.shibano
スーパーの買い物カゴの洗浄について
スーパーで使用されている買い物カゴは、30~40店舗数の中堅スーパーチェーンで 年間 40~50万個洗浄される。大手スーパーでは、100万個以上になってしまう。各店舗ごとに 集められ、洗浄装置のある工場に集められて、洗浄乾燥した後 各店舗に戻される。一か所に集めて 洗浄するのは、効率が良いし、コストも下がる。さらに、一番いいのは 閉店後に 集めて 洗浄し、開店前に届けることが出来れば、効率が良い。
当社の超強力な超音波洗浄は、カゴの擦り傷に食い込んだ汚れも除去することが出来て、シャワー洗浄、ブラシ洗浄と異なり洗浄効率は はるかに高い。
ただ、問題は、洗浄にあるのではなく 集配のコストと そのドライバーの確保にある。
集配のコストを考えるのであれば、各店舗の駐車場などの一角に 小さな洗浄室を設けて、当社の様な超強力な小型超音波洗浄機を置いて、洗浄、乾燥する方が得策な時代が来ているので販売だろうか。検討に値すると考える。
リードフレームの連続 超音波バリ取り洗浄
リードフレームのバリ取りを ドラム~ドラムで 連続的に行うことが出来る超音波バリ取り洗浄技術を完成した。リードフレームを 1連~5連、ドラム~ドラムで、超音波のキャビティーを集中させることにより、バリ取り、洗浄、乾燥させることのできる技術が 完成。装置は、従来のフープ材の超音波バリ取り装置を改良したもので、25KHz~275KHzの従来のキャビティ(微小真空核群)の直径6~7mmを 基本周波を20KHzまで下げる事により、直径10mmのキャビティーを発生させることに成功したためである。このことにより キャビティーの正と負の衝撃波が 約3倍になり、フープ材のバリ取り速度が 実用レベルになったことが原因である。
さらに モールド後のバリ取りも 可能になっている。ドラムの配置の関係で 3連が 今のところ 適正かと思う。モールド後のリードフレームを 幅30mm間隔位に並べて 超音波槽を通過させる。液体は、水。その間に モールドバリ、へばりついたバリが超音波により 除去されていく。除去されたプラスチック片は、フィルターで回収される。リンス、エアーブローをして ドラムに巻き取られる。
実験も受け付けている。
次世代自動車・EV、HEV、PHEVの主な新規部品と 超音波バリ取り
以下、plastics-japan.comのHPから 引用しました。(*~*の間。)
次世代自動車・EV、HEV、PHEVの主な新規部品の*代表的なものは、インバータ、モータ、PCU(パワーコントロールユニット)、LiB(リチウムイオン電池)本体、電気二重層キャパシタなどがある。
HEVやEVにおいて、モータを駆動させるために二次電池の出力を制御する部品群を示す。二次電池の電圧を650Vまで上げる昇圧コンバータ、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ、コンデンサなどで構成される。これらの部品のハウジングには、エンプラ系材料、特にPPSが、電気的性質、耐熱性、耐湿熱性等に優れていることにより使用されている。比較的大型な部品のため、PPSの使用量は数千トンと達すると言われている。
インバータは電池に蓄えられた直流電力を交流電力に変換し、変換する際に車速やシステム制御に必要な周波数をつくりだし、モータ回転数、駆動トルクや電力を制御し、車輛の加減速を行う部品である。*
PPSは、成型時に バリの発生を避けることが出来ない。超音波バリ取り装置は、PPSの様な硬く薄いバリ除去に最適なバリ取り手段で、現在も 納入台数の50%が、PPSのバリ取り装置である。PPS超音波バリ取り洗浄装置は、電気自動車の時代のなくてはならないバリ取り手段である。
40KHz 繊細なセラミックスのバリ取り洗浄
サーミスタ、温度・湿度・風速センサー用セラミックスのバリ取り洗浄に 当社の25KHzの同時多重波超音波を使用すると、セラミックス表面が傷んだり、角が、欠けてしまって製品にならない場合がある。繊細なセラミックス表面を傷めず、バリ取りと洗浄だけできないか、超音波の周波数、超音波音圧密度を検討していたところ 40KHz~275KHzの同時多重波で、一定の音圧密度にすると、バリ取り洗浄が出来て、表面、角を傷める事がないことが分かった。
バリ取りでは、あまり、利用される事のなかった40KHz~275KHzの同時多重波超音波であるが、繊細な電子部品に有効であることが分かったので、ここに報告いたします。
リードフレームなど 樹脂モールド成型後の超音波バリ取り洗浄
樹脂モールド成型後に発生する樹脂バリは、リードフレームに密着していて 非常に取りにくく、当社の強力な超音波をかけても 容易に除去できず、生産処理速度に対応できないことが多かった。
この度 新しい超音波照射方法の開発により、超短時間で、樹脂モールド後のバリ取り洗浄が出来るようになった。リールToリールの多連でもできるし、カセットに 100枚以上立てかけても おおよそ1分あれば除去できる。 生産性を大幅に向上させ、環境にも安全な、新しいバリ取り洗浄システムである。随時実験を受け付けている。