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超精密加工における融解,蒸発,昇華過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 05239203
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関東京農工大学

研究代表者

西脇 信彦  東京農工大学, 工学部, 教授 (90016626)

研究分担者 望月 貞成  東京農工大学, 工学部, 教授 (10013715)
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
31,000千円 (直接経費: 31,000千円)
1995年度: 8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
1994年度: 12,500千円 (直接経費: 12,500千円)
1993年度: 10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
キーワード高エネルギービーム加工 / レーザー加工 / 放電加工 / 相変化 / 物質除去 / マランゴニカ / 光-熱変換 / アブレーション
研究概要

本研究では,エネルギービーム加工における高速かつ微細な高温現象を理解し,加工技術の一層の高精度化のための知見と方策を得ることを目的とし研究を行った.以下に主な結果について説明する.
○放電加工における伝熱現象の解明と高精度化の研究
放電加工におけるエネルギー収支・プラズマ消沈について実験と差分法による数値解析を行い,以下の結論を得た.
1.陽極へ配分されるエネルギーは陰極への配分より大きいが,実際の加工速度は陰極の方が大きい.これは陽極表面上に付着するカーボン被膜が陽極の消耗を妨げることが原因であることが分かった.
2.放電加工でのプラズマ消沈時間を数値解析によって求め,電極材料の温度伝播率が小さいことが放電遍在の一つの原因となることがわかった.
○レーザー照射による高分子材料へのピット形成過程
各種レーザを用いた高分子材料の加工実験および有限要素法による数値解析により,以下の結論を得た.
1.半導体およびアルゴンレーザーでは,熱流束および薄膜の吸収係数の増加がピット形成を促進すること,また,レーザ光の吸収モデルおよびビーム強度がマランゴニカを通して界面変形量に大きく影響することがわかった.
2.エキシマおよびYAGレーザーを用いたアブレーション加工実験において,除去体積は全照射エネルギーと線形な関係を示し,また,加工量・加工表面性状は,材料材質,製作時の延伸状態,および照射条件に依存することがわかった.

報告書

(4件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Murata,A.and Mochizuki,S.: "Pit.Formation in a Polymer Film by IR and UV Laser Irradiation" Ptoc.of ICHMT Symp.on Molecular and Microscale Heat Transfer in Materials Processing and Other Applications. 1. 344-355 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hayakawa,H.Xia,M.Kunieda,N.Nishiwaki: "Analysis of Time Required to Deionize an EDM Gap During Pulse Interval" Proc.of ICHMT Symp.on Molecular and Microscale Heat Transfer in Materials Processing and Other Applications. 1. 368-377 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 早川,小島,国枝,西脇: "放電加工における加工安定性とプラズマ消沈の関係" 精密工学会誌. 62-5. 686-690 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Murata, S.Mochizuki: "Pit Formation in a Polymer Film by IR and UV Laser Irradiation" Proc.of ICHMT Symp.on Molecular and Microscale Heat Transfer in Materials Processing and Other Applications, December. vol.1. 344-355 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hayakawa, H.Xia, M.Kunieda, N.Nishiwaki: "Analysis of Time Required to Deionize an EDM Gap During Pulse Interval" Proc.of ICHMT Symp.on Molecular and Microscale Heat Transfer in Materials Processing and Other Applications, December. vol.1. 368-377 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hayakawa, H.Kojima, M.Kunieda, N.Nishiwaki: "Influence of Plasma Extinction on Machining Stability in EDM Process" Journal of the Japan Society for Precision Engineering. vol.62, No.5. 686-690 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Xia,M.Kunieda,N.Nishiwaki: "Removal Amount Difference between Anode and Cathode in EDM Process" IJEM. No.1. 45-52 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 夏,国技,西脇: "放電加工におけるパルス単位の電極消耗量の変化に関する研究" 電気加工学会誌. 29. 18-26 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 村田,望月,新屋: "レーザー照射による有機色素薄膜上へのピット形成過程" 第32回日本伝熱シンポジウム講演論文集. III. 683-684 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H.Xia, M.Kunieda, N.Nishiwaki, N. Lior: "Measurement of Energy Distribution into Electrodes in EDM Process" Advancement of Inteligent Production. 601-606 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 夏,国枝,西脇: "放電加工における陽極と陰極の除去量の相違に関する研究" 電気加工学会誌. 28. 31-40 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 夏,国枝,西脇: "放電加工における実加工中のエネルギ配分の測定" 1994年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 269-270 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 橋本,夏,国枝,西脇: "単発放電と連続放電の除去量に関する考察" 電気加工学会全国大会(1994)講演論文集. 27-30 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 夏,国枝,西脇: "放電加工における加工液中への散逸エネルギの測定" 電気加工学会全国大会(1994)講演論文集. 39-42 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 夏,国枝,西脇: "形彫放電加工における電極表面温度のシミュレーション" 精密工学会秋季大会学術講演会にて講演予定. (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 夏,国枝,西脇: "放電加工における単発放電痕形状のシミュレーション" 日本機械学会第27期通常総会講演会で講演予定. (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 村田,望月,新屋: "半導体レーザーにより有機色素薄膜上に形成されたピットの3次元形状計測" 日本機械学会熱工学講演会(仙台)講演論文集. 940-55. 97-99 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] A.Murata, S. Mochizuki, H. Shinya: "Hole Formation in a Thin Organic Dye-Polymer Film by Laser Irradiation" Proc. of 4th ASME/JSME Joint Thermal Engng. Conf.(1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 夏、近藤、国枝、西脇: "放電加工におけるカーボン付着が電極消耗に及ぼす影響" 第3回電気加工学会全国大会講演論文集. 9-12 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 夏、国枝、西脇: "放電加工の電極へのエネルギ配分に及ぼす加工条件の影響" 第3回電気加工学会全国大会講演論文集. 13-16 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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