2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on nano machining technology using superconductor
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26630029
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 恵友 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (50585156)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小田部 荘司 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (30231236)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超伝導援用加工 / 磁気浮上工具 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，当初申請時に考案した超伝導粉体をフィールドクールで磁化し，磁場により粉体を加速させブラスト加工により金属表面を選択的に加工する手法を想定していた．ここでは加工対象物を液体窒素に冷却する必要もあり，用途も限定的であったが，研究を進展させる間にマイスナー効果やピンニング効果などの超伝導現象を利用した磁気浮上工具による加工法を考案した．本手法の特徴としては，超伝導バルクにより空中トラップした磁石を超伝導体とともに回転及び並行させることにより常温で加工を行なうことや，工具の干渉を低減が可能であるため中空加工への適用が期待できる．研究の内容としては，加工に必要な力(ピンニング効果によって発生する力．以下保持力とする) と工具形状の関係について検討するため，研磨技術に適用可能な保持力の計測を行い，研削実験を行った．超伝導バルクとしては，YBCOを用いた．保持力を考察するにあたり，鉛直方向，水平方向，回転軸方向の力に分け，それぞれの力を引力，復元力，駆動力と定義し，磁石のトラップの高さと力の関係について評価した．ここでは実験で得られた測定結果と磁気勾配によるシミュレーションの計算結果を比較検討も行なった．ここで得られた傾向としては，超伝導現象による反発力が最も高く，超伝導バルクと磁石の距離が近いほど増加する．また，引力，復元力，そして駆動力に関しては，距離の増加とともに大きくなり，ある一定以上の距離では定常状態となる．そして，それ以上間隔を大きくするとトラップから開放される．そのため，超伝導援用加工法の適用には，超伝導バルクと磁石との間隔を維持させる必要がある．現在，専用の工具を作製し，研削加工の性能評価を実施している．ここでは，40番のやすりとSuba600の2層構造の工具を考案し，アルミ板，銅板に関する実証評価を行なっている．
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