ポンプ揚程と発生装置の組合わせによる切削油へのマイクロバブル混入とその効果の検証

• Project/Area Number: 23H05178
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 2140:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, fluid engineering, thermal engineering, mechanical dynamics, robotics, and related fields
• Research Institution: Maizuru National College of Technology
• Principal Investigator: MASUDA Isao 舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 技術専門職員(機械系)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥360,000 (Direct Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥360,000 (Direct Cost: ¥360,000)
• Keywords: マイクロバブル / 工具寿命 / 加工面あらさ / 切削加工

Outline of Research at the Start

本研究で行うポンプと発生装置で10万円台の低価格で設営出来る低価格なマイクロバブルを発生させる切削油供給設備の効果を検証し、その効果の有効性が検証されて公開する事でこれまで導入に金銭面で踏み切れなかった中小企業への導入が進むきっかけになれば、加工品質の向上と、刃物の寿命や切削油剤の交換時期を延長する事で廃棄物の減少によるSDGsへの貢献にもつながる。本研究はその一助となる事を目指す。

Outline of Final Research Achievements

本研究では発生方法が異なる２種のマイクロバブル発生装置を水溶性切削油供給配管内に設置し・吐出能力が異なる切削油ポンプ２種と組み合わせ、これまで検証されていなかったポンプの性能指標の１つである揚程とマイクロバブルの発生効率を調査し、ポンプの揚程と泡の生成仕様が異なるマイクロバブル発生装置の組み合わせによって切削油内へのマイクロバブルの発生状況、および刃物・加工面への影響を検証しようとした。　実験装置の配管接続や加工素材の用意といった基礎準備まで行ったが、日常業務の多忙もあって期限内での研究実績をまとめるには至らなかった。

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究でポンプの吐出性能とマイクロバブルの発生状況が検証出来れば、従来安くても50万円以上の費用と機材を設営する場所を要するマイクロバブル発生設備が配管途中への簡便な追加と10万円代での比較的安価な費用で中小企業が既存の工作機械へも追加装備出来るようになり、工具寿命の延長による加工コストの低減や・切削面の仕上がり向上が期待出来た。
研究が未完の為、今後も研究を継続しこれらの効果を検証していく。