2017.05.12

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。

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