| 研究課題/領域番号 |
20K04944
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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24020:船舶海洋工学関連
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| 研究機関 | 大島商船高等専門学校 |
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研究代表者 |
中村 翼 大島商船高等専門学校, 電子機械工学科, 准教授 (10390501)
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| 研究分担者 |
上野 崇寿 大分工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (30508867)
竹下 慎二 和歌山工業高等専門学校, 電気情報工学科, 准教授 (30616800)
稲垣 歩 大分工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (50633400)
浅地 豊久 新居浜工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (70574565)
太田 孝雄 奈良工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (80353267)
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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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 大気圧プラズマ / ストリーマ / 任意界面での塗装剥離 / 熱応力 / 残留応力 / ZVS電源回路 / 膨張・収縮 / 残留応力の解放 / 塗装剥離 / 架橋反応 / 微小区間での剥離 / プラズマ発生用ポータブル高電圧電源 / チッピング / ポータブル高電圧電源 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
船舶における塗装は，水棲生物の付着を防ぐ目的もあり，何層もの塗装が施されている。この多層塗装を剥離させるために，現状ではサンドブラスト法により剥離させている。しかし剥離の際に，船舶母材となる鋼板の減肉による強度低下や，塗装後の凹凸による推進効率への影響等が懸念される。そこで研究代表者が行なってきた，大気圧プラズマによる塗装剥離の基礎研究の成果として，塗装表面に大気圧プラズマを照射することで，その塗装が剥離し易くなること等を確認した。しかしながら，実用化に向けた課題がいくつか挙げられた。そこで本研究課題では，本システムを産業応用するための課題を解決していくことを目的とし，本課題を展開していく。
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| 研究成果の概要 |
船舶塗装のような多層塗装において，再塗装の工程を考慮すると任意界面での剥離が望まれる。そこで本研究は，本システムを産業応用するための課題解決を目的として実施した。3軸ロゼットゲージを用いた塗装内部応力の測定および解析シミュレーションによって，塗装が剥離し易くなるメカニズムを解明した。次に多層塗装における任意界面での剥離においては，任意界面で剥離させ易くする可能性を示すことができた。また産業応用した際の生産性に関する課題解決として，12 Vの直流電源を入力とするZero Voltage Switching電源回路を設計・製作した。これにより，大容量モバイルバッテリーによる電源確保が可能となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
産業応用した際の生産性を解決し，プラズマを応用した新たな塗装剥離手法を提案・実用化された際には， 従来の塗装剥離に用いられているサンドブラスト法による船舶母材（鋼板）の減肉を防ぐことができ，また再塗装の際の凹凸も少なくすることができる。これにより，船舶表面を可能な限り平滑化することができ，船舶の航行時の推進抵抗を少なくすることができる。併せて，国連の17の持続可能な開発目標（SDGs）である， (7) エネルギー効率の改善率向上，ならびに(14) 海洋・海洋資源の保全の一助となる。
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