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2016 年度 実績報告書

Ultrasonic cavitation assisted fluid jet polishing

研究課題

研究課題/領域番号 15H06320
研究機関京都大学

研究代表者

ブカン アントニー  京都大学, 工学研究科, 講師 (30756838)

研究期間 (年度) 2015-08-28 – 2017-03-31
キーワード精密研磨 / 材料加工-処理 / シミュレーション
研究実績の概要

Fluid jet polishing is widely used in super-fine finishing of small and complex optical and prosthetic surfaces. Its advantages include highly controllable polishing footprints and absence of tool wear. But the main drawback is very low material removal rate.
To address this issue, a novel process was proposed in which ultrasonic cavitation generates micro-bubbles directly upstream of the nozzle outlet.
In this research project, we first created a numerical simulation of the acoustic and fluid dynamics in the proposed process, to confirm feasibility and optimise design parameters.
We then implemented a prototype system using a 26-130 kHz ultrasonic transducer. Experimental results show that micro-bubbles boost removal rate by up-to 380%, without causing any degradation of surface finish.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

As well as abrasive polishing, we are now also investigating application of micro-bubble assisted water jet to fine processing of silicon wafers for semiconductor applications.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A novel ultrasonic cavitation assisted fluid jet polishing system2017

    • 著者名/発表者名
      Anthony Beaucamp, Tomoya Katsuura, Zensaku Kawara
    • 雑誌名

      CIRP Annals Manufacturing Technology

      巻: 66 ページ: 1-4

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Brittle-ductile transition in shape adaptive grinding (SAG) of SiC aspheric optics2017

    • 著者名/発表者名
      Anthony Beaucamp, Peter Simon, Phillip Charlton, Christopher King, Atsushi Matsubara, Konrad Wegener
    • 雑誌名

      International Journal of Machine Tools & Manufacture

      巻: 115 ページ: 29-37

    • DOI

      10.1016/j.ijmachtools.2016.11.006

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Process Modelling for Super-Fine Finishing of Carbides2017

    • 著者名/発表者名
      Anthony Beaucamp
    • 学会等名
      1st Conference on Physical Modeling for Virtual Manufacturing Systems and Processes
    • 発表場所
      Speyer, Germany
    • 年月日
      2017-06-08 – 2017-06-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] More steps towards process automation for optical fabrication2017

    • 著者名/発表者名
      David Walker, Guoyu Yu, Anthony Beaucamp, Matt Bibby, Hongyu Li, Lee McCluskey, Sanja Petrovic, Christina Reynolds
    • 学会等名
      4th European Seminar on Optics Manufacturing conference
    • 発表場所
      Deggendorf, Germany
    • 年月日
      2017-04-05 – 2017-04-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超音波キャビテーションを利用した高速流体噴射研磨2016

    • 著者名/発表者名
      勝浦知也,Beaucamp Anthony,松原厚
    • 学会等名
      2016年度精密工学会秋季大会
    • 発表場所
      茨城大学
    • 年月日
      2016-09-06 – 2016-09-08

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公開日: 2018-01-16  

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