| 研究課題/領域番号 |
18K03870
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
川久保 英樹 信州大学, 学術研究院教育学系, 准教授 (90579129)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 表面改質 / 磁気援用加工 / 電解水 / 残留応力 |
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| 研究実績の概要 |
2020年度は，パイプ内面，段差面・溝面への適用を試み，磁気粒子ブラシによる物理的な除去加工と，加工液による化学的な除去加工との複合的な表面加工技術の応用・有用性について検討した．
(A)パイプ内表面加工への適用：電解水（還元水／酸化水）と強磁性材粒子形状（不定形／球形）の組み合わせが，加工特性に及ぼす影響について実験的に検討した．その結果，以下を明らかにした．(1)電解水（還元水・酸化水），強磁性材粒子（不定形粒子・球形粒子），いずれの組み合わせにおいても圧縮残留応力の付与が可能である．(2)球形粒子と酸化水の組み合わせにおいて，圧縮残留応力の付与と同時に，表面粗さの改善が可能である．(3)加工が困難な曲がり管の内面加工に対しても適用可能である．
(B)段差面・溝面加工への適用：複雑形状面を表面改質する技術の確立を目指し，静磁場と変動磁場の違いが，段差面・溝面の表面改質に及ぼす影響と，その加工メカニズムを検討した．加工対象物は，ロボットアームの先端へ取り付けて，磁気粒子ブラシの回転運動とロボットアームの動作により加工を行った．静磁場の励磁電流は2.0A，変動磁場は矩形波と正弦波を用いた．変動磁場の励磁電流は，振幅1.0A，周波数2.0Hzの波形に，静磁場と同じ2.0Aのバイアスを付加した正方向の励磁電流である．加工液吐出式実験装置を用いていることから，加工液には装置に影響を与えない電解還元水とした．その結果，変動磁場の方が，段差面上面と下面との差，溝内面と溝上面との差が少なくなり，静磁場よりも均一な加工が可能であることが明らかになった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
2020年度は，パイプ内面，段差面・溝面への適用を試み，本加工法の応用・有用性について検討してきた．具体的には，(A)パイプ内表面加工への適用，(B)段差面・溝面加工への適用を試みた．基本特性を明らかにするために実験を行ってきたが，実験データが不足していると考えている．コロナ禍の影響で実験が一時ストップしてしまったこともあり，現在，曲がり管や，複雑形状面に対する表面改質に関する実験，異種成分の移着加工の実験は，継続中である．
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| 今後の研究の推進方策 |
2020年度は，パイプ内面，段差面・溝面への適用を試み，電解還元水または電解酸化水を加工液とした表面改質加工を行い，加工液の違いによる基礎的な加工特性を検討した．本年度は，現在継続中の，曲がり管や複雑形状面に対する表面改質，異種成分の移着加工に関する加工特性と加工メカニズムを明らかにする．また，磁気援用加工技術と電解水（還元水／酸化水）技術との複合による，砥粒レス加工技術の可能性も検討する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
(1)次年度使用額が生じた理由：2020年度は，コロナ禍の影響で，実験が一時ストップしてしまったこともあり，継続中の実験がある．
(2)使用計画：以下のとおり，使用する．①X線表面残留応力値の測定費，②試料購入費（ステンレス鋼，炭素鋼，Aｌ合金，Cu合金など）
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