ナノ物質を利用した超音波技術

ナノ物質を利用した超音波技術

４種類の超音波振動子を、超音波の利用目的に合わせて発振制御する方法

４種類の超音波振動子を、超音波の利用目的に合わせて発振制御する方法

オリジナル超音波システム （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）

オリジナル超音波システム　（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）

超音波システム研究所は、
　最大エントロピースペクトルアレイ法(MESAM)を参考にした
　超音波のダイナミック特性を解析・評価する技術を応用して、
　「超音波の応答特性を利用した、表面検査技術」を開発しました。

超音波テスターを利用したこれまでの
　計測・解析結果（注）を時系列に整理することで
　目的に適した超音波の状態を示す
　新しいパラメータになることを確認しました。

注：
　非線形特性
　応答特性
　ゆらぎの特性
　相互作用による影響

最大エントロピースペクトルアレイ法(MESAM)を参考に
　対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した
　オリジナル手法を開発することで
　詳細な各種効果の関係性について
　新しい理解を深めています。

その結果、
　超音波の伝搬状態と対象物の表面について
　新しい非線形パラメータが大変有効である事例を確認しています。

特に、洗浄・加工・表面処理効果に関する評価事例・・
　良好な確認に基づいた、制御・改善・・・が実現しています。

超音波測定技術ＮＯ．６５

超音波測定技術ＮＯ．６５

超音波実験 Ultrasonic experiment ＜超音波システム研究所 ultrasonic-labo＞

超音波実験　Ultrasonic experiment　＜超音波システム研究所　ultrasonic-labo＞

超音波システム研究所は、
　目的に合わせた効果的な超音波のダイナミック制御を実現するために、
　＜脱気・マイクロバブル発生液循環システム＞を利用しています。


超音波液循環技術の説明

１）超音波専用水槽（オリジナル製造方法）を使用しています
２）水槽の設置は
　　１：専用部材を使用
　　２：固有振動と超音波周波数・出力の最適化を行っています
３）超音波振動子は専用部材を利用して設置しています
　　（専用部材により、定在波、キャビテーション、音響流の
　　　利用状態を制限できます）
４）脱気・マイクロバブル発生装置を使用します
　　　（標準的な、溶存酸素濃度は５－６ｍｇ／ｌ）
５）水槽と超音波振動子は表面改質を行っています

上記の設定とマイクロバブルの拡散性により
均一な洗浄液の状態が実現します

均一な液中を超音波が伝搬することで
安定した超音波の状態が発生します

この状態から
目的の超音波の効果（伝搬状態）を実現するために
液循環制御を行います
（水槽内全体に均一な音圧分布を実現して、
　超音波、脱気装置、液循環ポンプ、・・の運転制御がノウハウです）

目的の超音波状態確認は音圧測定解析（超音波テスター）で行います


ポイントは
適切な超音波（周波数・出力）と液循環のバランスです
液循環の適切な流量・流速と超音波キャビテーションの設定により
超音波による音響流・加速度効果の状態をコントロールします

脱気・マイクロバブルの効果で
均一に広がる超音波の伝搬状態を利用します

液循環により、以下の自動対応が実現しています

溶存気体は、水槽内に分布を発生させ
レンズ効果・・・の組み合わせにより、超音波が減衰します

もうひとつは
適切な液循環による効率の良い超音波照射時は、
大量の空気・・が水槽内に取り入れられても
大きな気泡となって、水槽の液面から出ていきます

しかし、超音波照射を行っていない状態で
オーバーフロー・・により
液面から空気を取り込み続けると、超音波は大きく減衰します。

この空気を入れる操作は必要です
多数の研究報告・・がありますが
液循環の無い水槽で、長時間超音波照射を行い続け
溶存気体の濃度が低下すると
音圧も低下して、キャビテーションの効果も小さくなります
（説明としては、キャビテーション核の必要性が空気を入れる理由です
　液面が脱脂油や洗剤の泡・・・で覆われた場合も空気が遮断され
　同様な現象になります）

さらに、
超音波照射により、脱気は行われ
溶存気体の濃度は低下して、分布が発生します
単純な液循環では、この濃度分布は解消できません

この濃度分布の解決がマイクロバブルの効果です

脱気・マイクロバブル発生液循環が有効な理由です

注：
オリジナル装置（超音波測定解析システム：超音波テスター）による
音圧測定解析を行い
効果の確認を行っています

セミナー ＜ 金属部品の超音波洗浄 ＞

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セミナー　＜金属部品の超音波洗浄＞
　　　　めっき処理に応用可能なデモンストレーション付

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超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市、代表：斉木）は、
下記の通り洗浄セミナーを行います。





タイトル
「 金属部品の超音波洗浄」

講師　超音波システム研究所　代表　　斉木　和幸

日時　２０１７年２月８日（水）１０：００～１７：００ 

会場　大阪府工業協会　研修室 （本町セントラルビル）

住所: 大阪市中央区本町4-2-5 地下鉄｢本町｣駅８番出口よりすぐ 

受講料（税込）

　　　１名につき
会員企業の方24,840円(消費税1,840円を含む)
非会員企業の方30,240円(消費税2,240円を含む)

主催：公益社団法人　大阪府工業協会

申し込み　http://www.opmia.or.jp/seminar/


洗浄セミナー（２０１７．２．８　金属部品の洗浄）
　http://ultrasonic-labo.com/?p=12263

＜＜概要＞＞

■ プログラム

１：超音波の基礎知識

〔１〕超音波の基礎①
　　・水中超音波　・空中超音波　・弾性体の超音波伝搬

〔２〕超音波の基礎②
　　・キャビテーション　・加速度（音響流）

２：超音波洗浄の基礎知識

〔１〕超音波洗浄のメカニズム
　　・洗浄の概要（洗浄目的、洗浄原理）
　　・洗浄のエネルギー（汚れと付着力、洗浄と表面エネルギー）
　　・洗浄の方法（物理作用、化学作用、相互作用）

〔２〕超音波洗浄の実態
　　・現状の問題
　　　（洗浄プロセスの安定性、再付着、リンス・乾燥　など）
　　・問題の整理
　　　（洗浄と洗浄システム、安定した洗浄効果）
　　・対処について
　　　（変化する要因、測定、評価）

〔３〕洗浄技術と洗浄システム
　　・新しい洗浄システム
　　　（設計・製造、システム開発、プロセスの制御）
　　・論理モデル
　　　（汚れのフロー、表面弾性波、洗浄理論）
　　・日常の管理からの改善
　　　（測定、解析、評価、ノイズ、統計モデルの利用）







３：超音波洗浄のデモンストレーション（写真・動画の撮影可）

　キャビテーションと音響流を観察しながら、
　　超音波洗浄のノウハウを紹介・説明します。

　①キャビテーション・音響流の観察　②洗浄方法の説明　③音圧測定

　★講師から一言★
　今回は超音波洗浄器を使った、
　音圧測定、超音波シャワー、・・・・に関する
　　デモンストレーションを用意しました。

　皆様に超音波の特性と管理方法を
　　実際に目で見て把握していただくことが狙いです。

　また、本デモンストレーションに限り、
　　写真・動画撮影を許可いたしますので、
　　実際の業務にお役立ていただければ幸いです。


４：洗浄技術の応用事例　　　　　　

〔１〕具体的な洗浄事例
　　　・キャビテーションの効果　・加速度（音響流）の効果
　　　・ミックス効果（複合作用、相互作用）　・評価方法

〔２〕量産時、洗浄ラインに関する注意事項
　　　・改善について　・新規プロセスの構築について

〔３〕洗浄システムの管理方法
　　　・洗浄効果の管理　・洗浄物、洗浄装置の管理

〔４〕質疑応答
　　　・実際の現場で起こっている問題点などをご質問ください。
　　　　洗浄理論と講師の豊富な経験から解決策をご提案いたします。










■ 講師の言葉

超音波洗浄は
　電気・電子部品、光学部品や自動車などの
　機械部品に幅広く利用されています。

超音波は目に見えませんが、
　その現象は非常に複雑であり、
　使用方法を間違うと、減衰してしまったり、
　洗浄ムラが発生してしまったりと、期待していた効果が得られません。

そこで、本講義では
　超音波洗浄を効果的に使用するための
　具体的な技術・方法を
　デモンストレーションや事例とともに解説します。

これまでの常識や一般論とは異なる部分もあるかもしれませんが、
　全て講師の実績に基づくものです。

超音波洗浄技術の向上に是非お役立てください。










参考（実験動画）

超音波洗浄器

https://youtu.be/3BkLcbv5tGM

https://youtu.be/V48rP7-S9Uw


音圧測定

https://youtu.be/_UKMF5rbOAU

https://youtu.be/l_-75VYhC_g

https://youtu.be/zIH2I7g5sfo

https://youtu.be/97NTKKvimk0


超音波洗浄機

https://youtu.be/cF6LxdCk-ZM

https://youtu.be/mhVN5kJHqoY

https://youtu.be/6t9sGXlu8h0

https://youtu.be/8q4O2F0kEko

https://youtu.be/uvYCVoCqIR0





超音波のダイナミック制御技術を開発
　http://ultrasonic-labo.com/?p=2015

オリジナル技術（液循環）
　http://ultrasonic-labo.com/?p=7658

＜超音波のダイナミックシステム：液循環制御技術＞
　http://ultrasonic-labo.com/?p=7425

超音波水槽の新しい液循環システム
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1271

超音波とマイクロバブルによる表面改質（応力緩和）技術
　http://ultrasonic-labo.com/?p=5413

超音波による「金属部品のエッジ処理」技術
　http://ultrasonic-labo.com/?p=2894

超音波洗浄機を改良する方法
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1179

＜樹脂の音響特性＞を利用した超音波システム
　http://ultrasonic-labo.com/?p=7563

超音波を利用した「表面弾性波の計測技術」
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1184

超音波システム研究所のコンサルティング
　http://ultrasonic-labo.com/?p=2187

樹脂・金属・セラミック・ガラス・・の表面改質に関する書籍
　http://ultrasonic-labo.com/?p=7530

超音波テスター(ultrasonic tester)

超音波テスター(ultrasonic tester)

複数の超音波プローブを利用した計測・解析・評価により
各種の関係性・応答特性（注）を検討することで
相互作用の検出により、目的に合わせた

１：水槽・振動子の設置方法

２：液循環制御方法

３：治工具の設置・改善方法

４：その他（超音波制御、超音波振動子の変更・・・）

を提案・実施により、改善を実現しています。

注：パワースペクトル、自己相関、パワー寄与率、インパルス応答・・・
超音波の測定・解析に関して
測定方法（各種条件：サンプリング時間・・・）の設定は
オリジナルのシミュレーション技術を利用しています


実際の環境により
低周波の振動モードについて、
各メーカー、工場、建物・・・により、固有の特性があるために
状況に応じた対応が必要です。
特に、２４時間稼働の工場の場合、
低周波の振動測定は超音波装置を安定して利用するために
非常に重要ですが、あまり行われていません。
（超音波が不安定だといわれる大きな要因だと考えています）

超音波伝搬状態の測定解析（超音波テスター） Ultrasonic-Laboratory

超音波伝搬状態の測定解析（超音波テスター）　Ultrasonic-Laboratory

超音波測定解析の推奨システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972

超音波＜キャビテーション・音響流＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2950

間接容器と定在波による
音響流とキャビテーションのコントロール
http://ultrasonic-labo.com/?p=1471

 

超音波テスター（音圧測定解析） Sound pressure measurement analysis (ultrasonic tester)

超音波テスター（音圧測定解析）　Sound pressure measurement analysis (ultrasonic tester)

超音波実験 Ultrasonic experiment ＜超音波システム研究所 ultrasonic-labo＞

超音波実験　Ultrasonic experiment　＜超音波システム研究所　ultrasonic-labo＞