| 研究課題/領域番号 |
20K04192
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
ブカン アントニー 京都大学, 工学研究科, 特定准教授 (30756838)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | ナノブラスト / 超精密仕上げ / 砥粒均質化法 / 超音波振動 / 音響流 / nano-abrasive blasting / super-fine finishing / particle agglomerates / material removal rate / surface roughness / acoustic streaming / electro-acoustic system / powder distribution / grain normalization / nano-powder agglomerates |
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| 研究開始時の研究の概要 |
The research consists of 3 phases: (1) Understand nanoparticle agglomerates formation, and conditions for their disintegration; (2) Produce a tank and nozzle system for homogeneous mixing of nanoparticles with gas; (3) Implement an actual nano-blasting system and assess its machining performance.
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| 研究成果の概要 |
本研究では、砥粒均質化法を研究・実施した。この方法は、超音波振動による円筒形キャビティ内の音響流の生成に基づくものである。この方法は、ワークピースに衝突するナノブラストノズルに、バラバラになった砥粒を噴射する前に適用することができます。
実験では、一次粒子径が2μm以上の粒子の凝集を良好に解砕できることを確認した。2μmより小さい粒子の場合、一部の凝集体が残りました。
このプロセスにより、粒子堆積と材料除去の境界付近の条件で、表面のブラスト加工ができることが示された。2μmの砥粒をガラス加工に用いた場合、ほとんどの加工条件において、超音波振動を加えると表面粗さが顕著に小さくなることがわかりました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超精密研磨方法には、流体ジェット研磨 (FJP) やイオンビーム研磨 (IBF) など、いくつかの種類があります。 これら 2 つの特定のプロセスでは、材料除去する粒子のサイズと速度、および実装コストが大きく異なります。 FJPとIBFの中間の粒径と速度の砥粒を空気中で使用する方法を開発することで、装置の複雑さとコストを簡素化しながら、表面仕上げ粗さの向上を実現しました。
ナノブラストプロセスは日本の光学製造産業に適用できる。光学を使用する他の産業に利益をもたらすことが期待されています (例えば：車用の HUD、エンターテイメント用の AR ヘッドセット)。
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