| 研究課題/領域番号 |
10450271
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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, 大学院・工学研究科, 助教授 (00116089)
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| 研究分担者 |
裏垣 博 高知大学, 教育学部, 教授 (10107138)
黄地 尚義 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00089880)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| キーワード | マイクロアーク / 絶縁破壊 / マイクロ加工 / 微細溶接 / タングステン電極 / 溶融・蒸発加工 |
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| 研究概要 |
本研究ではマイクロアーク放電を熱源として微小サイズの溶接を行う上での問題点を明らかにするため、基礎実験を行ってきた。平成10年度においては、実用化にあたって不可欠となる大気圧下でのマイクロアーク実験装置を試作し、マイクロアークの電気特性を調べた。平成11年度では放電現象の時分解観察と熱加工現象を調べた。得られた結果を項目別に報告する。
1.マイクロアークの電気的特性と放電現象の時分解観察
タングステン電極の径と先端形状を電解研磨によって整形し、直径300μmと25μmの電極について、試作した高圧定電流電源を用いて放電形態を比較した。実験は主にアルゴン気中で行い、ICCDカメラによる外観観察と電圧波形を調べた。その結果、いずれの電極においても現れる放電の形態は、電流値・放電時間によって、アーク・グロー遷移、グロー、アークの3つに分類できた。さらに、アーク放電の条件として、直径300μmの電極では0.2A以上の電流値が必要であるが、直径25μmの場合には5mAでも放電時間を5ms以上にするとアークとなることが明らかとなった。
2.マイクロ熱加工現象の解析
アーク放電が起こると、電極サイズによらず母材陽極が溶融し、電流値やギャップ長によって穴があいたり、平坦な溶融スポットが形成されることが分かった。溶融スポットサイズと放電電力に基づいて熱伝導解析を行ったが、今後、入熱分布や境界条件を厳密に設定した詳細な検討を要する。
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