| 研究課題/領域番号 |
01420021
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| 研究種目 |
一般研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作
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| 研究機関 | 神奈川大学 |
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研究代表者 |
辻野 次郎丸 神奈川大学, 工学部, 教授 (20078299)
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| 研究分担者 |
遠藤 信行 神奈川大学, 工学部, 教授 (20016801)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| キーワード | 超音波溶接 / 突き合わせ超音波溶接 / 大容量超音波振動源 / 大電力超音波増幅器 / 超音波振動源の整合 / アルミニウムの接合 / 異種金属の接合 / 強力超音波応用 |
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| 研究概要 |
本研究は、大型の同種および異種金属、セラミックス等の溶接試料の接合、板材等の連続突き合わせ超音波溶接を可能とし、更に強力超音波応用の範囲を広げる事を目的としている。
OO(1)強力な超音波振動源・突き合わせ超音波溶接装置の実現WWーPP: 変換器容量が 19 kHz の 150% の容量を有する振動周波数 15 kHz の直径 50 mm 超音波振動子を集積した強力な超音波振動源を用いた溶接装置を試作し、開発した 50 kw、100 kw の電力増幅器により駆動し、板厚 6 mm 以上のアルミニウム板等の接合を実現した。現在更に約2倍の容量を有する新開発の変換器を用いた振動源を試作し振動特性および溶接特性につき検討中である。
OO(2)最適駆動条件の検討WWーPP: 超音波溶接は大振動振幅で溶接負荷が大であり、短い溶接時間での負荷の変動が大で最適整合が困難である。超音波振動源を、振動振幅 30 μm 縄度まで駆動した状態で振動特性を測定し大振動振幅での最適駆動条件、力率補正およびインピ-ダンス整合回路の検討を行った。
OO(3)大電力容量の超音波用電力増幅器の実現WWーPP: 新開発の静電誘導形サイリスタを用いた最大実効出力パワ 50 kw および 100 kw の超音波電力増幅器を試作し周波数 50 kHz および30 kHz で連続効出力 50 kw および 100 kw を確認した。 従来の固体電力増幅器(最大で 10 kw)の 5〜10 倍の電力量を有する超音波電力増幅器を実現した。
OO(4)溶接状態の実時間での検出WWーPP: 溶接部からのアコ-スティックエミション、スペクトラムの検出等の基礎的検討を行った。
OO(5)広幅溶接試料の接合WWーPP: 容接試料を駆動位置を変えて順次駆動する事により広幅の試料の一様な強度の接合が可能なことを確めた。更に大容量の振動源を用いた接合および各種の振動方向変換体を用いた連続突き合わせ超音波溶接につき検討中である。
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