| 研究課題/領域番号 |
07555219
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
平田 好則 大阪大学, 工学部, 助教授 (00116089)
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| 研究分担者 |
裏垣 博 高知大学, 教育学部, 助教授 (10107138)
宮本 勇 大阪大学, 工学部, 教授 (90029273)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| キーワード | アーク溶接 / マイクロ放電 / 絶縁破壊 / パルス放電 / 電界放出 / 溶融スポット |
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| 研究概要 |
本研究で対象とする技術は、製造業の各分野で多用されているアーク溶接法であるが、マイクロアーク溶接法といえる微細加工技術を完成させるためには、溶接熱源・被加工材のハンドリング、加工現象の観察ならびに監視方法を確立するとともに、アーク放電現象を支配するパラメータを明確にし、再現性のある溶融部を形成するための制御方法を確立しなければならない。平成7年度においては、走査電子顕微鏡の鏡体内でマイクロ放電を発生させ、真空絶縁破壊電圧に及ぼす電極間ギャップ長や電極先端形状の影響が明らかとなった。平成8年度は実用化への第1ステップとして、主にアルゴンをシールドガスとした大気中での実験を行った。得られた結果を研究実施計画に従って報告する。
1.マイクロアーク放電現象の実験的解析
電極間ギャップの絶縁破壊電圧は、ギャップ長が5μm以上ないなるとほぼパッシェン則に従い、距離とともに高くなる。一方、2μmよりも短くなると距離によらず300V程度となり、陰極からの電界放出電流が影響することが明らかとなった。実験範囲のギャップ長(0.5〜50μm)では放電電流を1A以上にすると、放電電圧が20〜40Vで電極先端部と試料間のギャップが高輝度に発光するアーク放電が発生した。
2.マイクロ溶融現象
試料陽極としてステンレス鋼を用いて、単パルス放電による溶融スポットの形成条件を調べた。ギャップ長を5μm以上にすると、アーク放電が発生しても試料表面には溶融部が生じなかった。一方、ギャップ長を2〜4μm以下にすると円形の溶融スポットが形成され、そのサイズを放電電流と放電時間によって制御できることが明らかとなった。
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