1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07555219
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
平田 好則 大阪大学, 工学部, 助教授 (00116089)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
裏垣 博 高知大学, 教育学部, 助教授 (10107138)
宮本 勇 大阪大学, 工学部, 教授 (90029273)
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| Keywords | STM / マイクロ放電 / 電界放出 / 真空絶縁破壊 / インチワ-ム / SEMその場観察 |
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| Research Abstract |
本研究で対象とする技術は、製造業の各分野で多用されているアーク溶接法であるが、マイクロアーク溶接法といえる微細加工技術を完成させるためには、溶接熱源・被加工材のハンドリング、加工現象の観察ならびに監視方法を確立するとともに、アーク放電現象を支配するパラメータを明確にし、再現性のある溶融部を形成するための制御方法を確立しなければならない。本研究では、電極間距離と放電電流・電圧波形がマイクロアーク放電現象と被加工材の溶融現象におよぼす影響を明らかにすること、ならびに、これら条件の最適化と実用化に対応できる制御方法を検討することを目的としており、本年度の研究実施計画に従って報告する。
1.走査電子顕微鏡内で、電極ならびに被加工材をナノメートルオーダの精度で操作できる装置の設計・製作ピエゾ素子を組み合わせた粗微動機構を試作し、これを走査電子顕微鏡(SEM)の鏡体内に組み込んでおり、SEM画面(5000倍)を見ながら、電極や被加工材を制度よく操作できることを確認した。
2.マイクロアーク放電の電気特性
電極として90μmの細径タングステンを用い、先端形状を電解研磨により調整し、上記装置をSEM鏡体にセツトし、放電実験を行なった。その結果、電極と試料のギャップ長をサブミクロンにすると、数百ボルト程度の電圧でも真空絶縁破壊が生じ、同時に持続時間の短いアーク放電が発生することがわかった。絶縁破壊電圧は電極間距離とともに上昇するが、電極先端の曲率半径にも依存することが明らかとなった。
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