超短時間パルスアーク放電の材料加工への応用

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11875156
• 研究機関: 大阪大学
• 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)
• 研究分担者: 尾崎 公洋 名古屋工業技術研究所, 主任研究官 ; 宮坂 史和 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80304012) ; 黄地 尚義 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00089880)
• キーワード: ティグアーク / パルス放電 / 再点弧電圧 / タングステン電極 / PFN回路 / プラズマ

研究概要

本研究ではマイクロ秒オーダの超短時間パルスアーク放電を材料加工へ応用するにあたって、その電気特性と放電現象を明らかにすることを目的としている。研究実施計画に従って報告する。
1.超短時間パルスアーク放電の電気特性
電極として直径3mmのタングステン棒を用い、雰囲気をアルゴンガスとしてアーク放電の実験を行い、再点弧特性を調べた。具体的には50Aで15秒間アークを発生したのち消弧し、ある時間が経過してから、電極間に電圧をかけ、点弧するかどうかを調べた。その結果、消弧時間が長くなるほど、再点弧に必要な電圧は高くなり、ティグアークの場合、電極先端部の温度分布が再点弧現象を支配していることが分かった。
2.超短時間パルスアーク放電現象の観察
高速シャッターCCDカメラを用いて、超短時間のパルスアーク外観を観察した。点弧直後50マイクロ秒程度までは高輝度のアークプラズマが電極中心軸上に集中しており、それが時間経過とともに周辺に広がっていき、150〜200マイクロ秒を超えると、定常アークに近づいていくことが分かった。