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超音波ミーリングによる3次元形状曲面への規則的微細テクスチャの創成

研究課題

研究課題/領域番号 18K03889
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分18020:加工学および生産工学関連
研究機関一関工業高等専門学校

研究代表者

原 圭祐  一関工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30515812)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードトライボロジー / テクスチャ加工 / 超音波ミーリング / 3次元曲面 / 自由曲面 / 規則テクスチャ / トライボ試験 / 3次元形状 / テクスチャ面創生 / 規則テクスチャ創生 / バリレス加工 / 超音波切削
研究成果の概要

本研究課題は,球面などの立体形状に対し特殊な切削加工法で細かな周期的な凹凸(テクスチャ)を高速に創成し,摩擦・摩耗を現象させる技術について研究した.まず,テクスチャを創成する加工機の構築および加工試験を実施した.試験の結果,凹球面へ理論通りのテクスチャが創成できることを確認した.また,創成したテクスチャが摩擦減少に効果があるのかを確認するための摩擦試験機を設計,製作した.今後は,より成果を社会に還元すべく,摩擦を減少させるテクスチャの最適化手法について研究を行いたい.

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年,高硬度,耐摩耗性,耐腐食性,生体適合性に優れた機能性材料が開発されている.それらの材料は,過酷な環境下で使用される摺動部を持つ機械類,人工股関節など医療製品への活用が期待されている.これらの摺動部を有する製品は,その動作を滑らかにすること,長寿命化や信頼性向上のため,耐摩耗性の向上,摩擦抵抗の減少が強く望まれる.現在,脱炭素社会実現のため省エネにつながる摩擦低減技術が重要になる.本研究課題の成果は,曲面へのテクスチャ加工により,これらの問題を解決できる糸口を見出したと考える.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Surface Texturing Technique Based on Ultrasonic Turning for Improving Tribological Properties2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Hara, Toshihiro Fukuda, Kyosuke Taguchi and Hiromi Isobe
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 16 号: 1 ページ: 78-86

    • DOI

      10.20965/ijat.2022.p0078

    • NAID

      130008139756

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2022-01-05
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Surface Texturing Technique by Ultrasonic Turning to Produce Low Friction Surface for Various Materials2021

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Hara, Toshihiro Fukuda, Rei Ishizawa, Kyosuke Taguchi and Hiromi Isobe
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 摺動摩擦の減少を目的とした超音波切削による規則テクスチャ面の創成2021

    • 著者名/発表者名
      原 圭祐,田口恭輔,磯部浩已
    • 学会等名
      2021年度砥粒加工学会学術講演会(ABTEC2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Novel Tribological Properties Evaluate Device for Curved Surface2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ozawa, Keisuke Hara and Hiromi Isobe
    • 学会等名
      5th STI-Gigaku 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波切削による機能性テクスチャ面の高速創成加工(第1報) - ステンレス鋼,チタン合金の規則テクスチャ加工 -2020

    • 著者名/発表者名
      原 圭祐,磯部浩已
    • 学会等名
      2020年度精密工学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultrasonic Turned Micro Texturing Technique to Reduce Friction Force2019

    • 著者名/発表者名
      Koshi Nishikawa, Keisuke Hara and Hiromi Isobe
    • 学会等名
      The 4th International Conference on "Science of Technology Innovation" 2019 (4th STI-Gigaku 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波切削による微細テクスチャ面の摺動特性改善2019

    • 著者名/発表者名
      原 圭祐,磯部浩已
    • 学会等名
      第10回横幹連合コンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] High speed ultrasonic turning for titanium alloy to improve processing efficiency and products quality2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Hara, Toshihiro Fukuda and Hiromi Isobe
    • 学会等名
      8th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology (ASPEN2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波切削による加工品位の向上に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      原 圭 祐
    • 学会等名
      2019年度砥粒加工学会学術講演会(ABTEC2019,パネル展示)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波ミーリングによるコバルト合金のバリレス加工に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      原 圭祐,田口恭輔,磯部浩已
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-12-25  

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