| 研究課題/領域番号 |
22K03861
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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, 教授 (90579129)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| キーワード | 磁気援用加工 / 砥粒 / 仕上げ面 / 電解水 |
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| 研究実績の概要 |
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基本特性を明らかにするため，パイプ内面加工に対して検討を行った．磁気粒子ブラシを構成する強磁性材粒子（不定形／球形）と，加工液である電解水（還元水／酸化水）との4通りの組み合わせによる比較を行った．強磁性粒子には，不定形粒子（G-505）と球形粒子（B-567.5，B-240）を用いた．G-505，B-567.5，B-240の粒子サイズは，それぞれ中央値505μm，567.5μm，240μmである．加工液である電解水は，pH12のNaCl電解還元水（ER-W）と，pH2のNaCl電解酸化水（EO-W）を用いた．実験には，内面加工用に製作した加工ユニットを用いた．得られた成果をまとめると次のようになる．
(A)除去量：(1)G-505の場合，粒子表面の凹凸が切れ刃となって表面を除去するため，除去量が多くなる．(2)B-567.5の場合，粒子に切れ刃となる表面凹凸がなく除去量は少ない．(3)B-567.5とER-Wとの組み合わせでは除去量がほとんどないが，B-567.5とEO-Wとの組み合わせでは除去加工が行われる．
(B)表面粗さ：(1)B-567.5とEO-Wとの組み合わせの場合，表面粗さが向上する．これは，EO-Wのエッチング作用と粒子による擦過作用が複合的に作用したためと考えられる．(2)他の3つの組み合わせでは，表面は粗化する．
(C)球形粒子（B-240，B-567.5）と電解酸化水（EO-W）による砥粒レス加工：(1)粒子サイズが小さいB-240の場合，除去量が多い．これは加工面への接触粒子数が多くなるためである．(2) B-240，B-567.5ともに表面粗さは向上する．B-567.5では表面粗さは一定値となるが，B-240ではわずかに表面粗さが向上しながら加工される．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
磁気粒子ブラシを構成する強磁性材粒子（不定形／球形），加工液である電解水（還元水／酸化水）との組み合わせによる4通りの加工条件による加工面を比較した．
特に，球形粒子と電解酸化水との組み合わせにおいて，表面粗さの向上が確認できた．この加工現象は，砥粒レス加工において重要な実験結果である．更に表面粗さを向上することができれば，砥粒残渣がない高品位加工面の創製技術としての有用性が高まる．また，他の3加工条件については，表面粗化技術として応用ができる．
以上から，継続して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メカニズム解明を進めていく．
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| 今後の研究の推進方策 |
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メカニズム解明のため，加工面の分析（SEM，EDS分析）と同時に，強磁性材粒子表面の分析（SEM，EDS分析）も行う予定である．
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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：当初，新規実験装置の試作を計画していたが，予算額を考慮しながら，実験装置製作の見直しが必要になったためである．
(2)使用計画：実験装置の改良費用として使用する．
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