日工の技術雑誌

超音波テクノ 2018年01-02月号
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U1801-02

超音波テクノ 2018年01-02月号

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■特集:超音波等を適用したプラントの保守検査1
○2モード超音波センサによる残留応力測定
/(株)神戸製鋼所/福井 利英・高松 弘行
音弾性法による表層の残留応力測定に対して、表面SH波とレーリー波の二種類の伝播モードを送受信する超音波センサを開発した。表層に圧縮残留応力を付与したCrMo鋼SCM440を対象に測定した結果、表層の圧縮残留応力を評価できることが示唆された。

○平面弾性波の縦波―横波モード変換を伴う音圧往復通過率および音圧往復反射率に関する理論的検討
/FUT研究所/福原 熙明
二つの媒質境界で平面弾性波が垂直に入射し、反射および通過するとき、音圧反射率、音圧通過率は、定数としての音響インピーダンス(密度と音速の積)を用いるのが一般的である。斜め入射の場合には、固体弾性媒質境界面で縦波および横波のモード変換が起こり、ビーム幅の変化が発生するため音圧反射率および音圧往復反射率と音圧通過率および音圧往復通過率は、その理論的構築が必要で、本稿では、波動関数に変位ポテンシャルを用いて理論解析し、ビーム幅変化を表現する反射・屈折直角三角形と拡張音響インピーダンスを提案、議論したものである。

○レーザ超音波を用いた溶融池形状のその場計測技術の検討
/大阪大学/浅井 知・野村 和史・井村 文哉・喜多 亮右
溶接品質をインプロセスで保証することを目的として、高温場の溶接中にレーザ超音波を用いて溶融池形状をその場で計測する技術を検討し、温度分布を考慮し、音速を補正することで計測が可能であることを明らかにした。

○超音波探傷試験技術者の探傷技量に及ぼす訓練の有効性
/(一財)発電設備技術検査協会/平澤 泰治・小林 輝男・牧原 善次・南 康雄
オーステナイト系ステンレス鋼配管溶接継手試験体を用いた超音波探傷試験(UT)による欠陥検出性試験結果から、試験技術者に対する訓練の有効性に関する検討結果を紹介し、さらに、現在検討中の、UT検査員に対する探傷技量の習得・維持を目的としたUT訓練制度(案)の概要を紹介する。

○亀裂を有する管の破壊評価の信頼度向上に向けた検査と評価のありかた
/(株)テプコシステムズ/町田 秀夫
本稿では、管を対象に、評価が簡便な極限荷重評価法を取り上げ、発生応力と許容応力、作用荷重と許容荷重の関係をもって破壊を管理した場合の信頼度を、一次近似二次モーメント法を用いて評価し、その結果に基づいて非破壊検査を含む破壊評価の信頼度の維持・向上策について紹介する。

■特集:超音波洗浄のさらなる拡がりを求めて
○洗浄における超音波の物理的効果
/(株)カイジョー/長谷川浩史
超音波洗浄機は洗浄性向上の大きな可能性をもっているが、思ったような効果が出ない、効果が安定しないといった諸問題を解決するには、超音波洗浄の特徴や環境による影響を理解し、より最適な状況を作り出すことが必要となる。本稿では、超音波洗浄のメカニズムを考慮しながら、最適な環境条件について紹介する。

○超音波照射による時短洗濯の試み
/奈良工業高等専門学校/後藤 景子
汚れ除去の機械力として超音波を利用した時短洗浄の可能性を追求した。種々の布にモデル汚れを付着させた人工汚染布を用いて超音波洗浄を行った結果、洗浄時間1分でドラム型洗濯機と洗浄力が同レベル、かつ布の損傷が低レベルとなることがわかった。

○超音波を利用することにより環境負荷の低減が可能な洗浄方法
/(株)カイジョー/石川 義則
当社は洗浄および装置に関する豊富な経験と充実した洗浄実験設備を活用して、超音波の機種選定はもとより、洗浄剤や洗浄方法などの提案を行っている。本稿では、当社洗浄実験から環境負荷を低減させた実験事例について紹介する。

○マイクロバブルと超音波を併用した金属板表面の洗浄効果
/東京都立産業技術高等専門学校/青木 繁・池田 宏・栗田 勝実/ものつくり大学/平井 聖児
本稿では、超音波音場でのマイクロバブルを用いて、金属板表面に付着した不水溶性金属加工油の洗浄を行い、マイクロバブル洗浄および超音波洗浄による洗浄効果を比較・検討した結果を述べ、洗浄水の濁りも重要な因子であることを考慮し、油分除去量および洗浄後の洗浄液の濁りを測定した結果について紹介する。

○超音波を利用したプリント基板ビアの脱水
/埼玉大学/高﨑 正也
プリント基板は近年加工精度が向上し、導体配線が微細化され、多層化技術が進歩したことから、ほとんどの小型電子機器に利用されている。プリント基板ではビア(via)と呼ばれる孔によって層間接続がなされている。本稿では、第プリント基板ビアを対象とした超音波を用いた脱水について紹介する。

○新型超音波洗浄機 オタリのゼロ戦
/オタリ(株)/橋本 芳樹
当社ではユニークな性能をもった超音波洗浄機を次々と発表してきたが、このたび満を持してリリースした新型超音波洗浄「ADVANTAGE-3型発振器」および「ADVATAGE-5発振器」を発表した。その特徴と概要について紹介する。

○超音波洗浄機の装置化
/(株)カイジョー/小山 克宏
超音波洗浄は洗浄に対してとかく万能と思われがちだがそうではない。超音波の長所、短所を理解し、長所を活かすことにより装置化へのきっかけとなり、さまざまな洗浄シーンにおいて効果をもたらすことになる。

○360度方向に照射する棒状超音波洗浄機とその応用
/新科産業(有)/中原 理暉
本稿では、棒状超音波洗浄機SPシリーズ、SPMシリーズ、SPM(HD)シリーズなどの特徴と概要、およびその応用例について紹介する。

○新超音波洗浄機
/本多電子(株)/小木曽 泰治
現在、ダメージがなく、かつ多種多様な汚れ除去に対応した超音波洗浄が求められる一方で、超音波発振ユニットは近年、製造工程の自動化対応のため、超音波出力等の発振ユニットの情報を洗浄装置の制御部へ取り込む要望が高まっている。これらの需要に対応するために開発した超音波洗浄機「WAシリーズ」について紹介する。

○環境調和型の洗浄技術開発への取り組み
/荒川化学工業(株)/井内 洋介
産業用洗浄剤の需要・用途が拡大する一方、環境保護や労働安全に対する世界的な動きは年々厳しくなっている。本稿では、各種規制に対応すべく新たに開発した一液型水系洗浄剤「パインアルファST-252EVA」について紹介する。

○新洗浄方法「Wエマル洗浄」の提案
/(株)/ENEOSサンエナジー/山内 辰也
NSクリーンWタイプに水を加えたエマルション洗浄剤は粒子分散性が大幅に改善されることがわかった。減圧超音波リンスと気化脱水を組み込んだWエマル洗浄システムは複雑形状の精密部品洗浄に最適である。

■解説
〔圧電・超音波材料〕
○温度上昇を含めた圧電非線形振動のモデル化
/東京大学/三宅 奏・森田 剛
本研究では、高負荷駆動時における非線形振動が温度上昇と相互影響を与える現象をモデル化することを試みた。このモデルによって非線形振動を理解することにより、強力超音波デバイスに適した圧電材料評価を行うことが可能となる。本稿では、その成果について紹介する。

〔ソノケミストリー〕
○ソノケミカル反応系への炭酸水素塩添加効果
/明星大学/原田 久志・小野 佑樹・田中 寿
本稿では、ソノケミカル反応系に炭酸水素塩を添加して、酸化反応の速度を測定し検討した結果を示し、超音波強度の指針と考えられる音響キャビテーションの強度とも関連させて説明する。また添加物である炭酸水素塩そのもののソノケミカル反応がどのように進み生成物としてどのような化学種が得られるかについても併せて紹介する。

〔医用超音波〕
○超音波速度変化による脂肪肝診断装置のための同軸型超音波プローブの開発
/大阪府立大学/和田 健司・堀中 博道/大阪市立大学/森川 浩安/TU技術研究所/松中 敏行
肝臓内脂肪蓄積量の定量診断装置の開発を目的に、加温用とエコー信号送受信用の2台の超音波トランスデューサを一体化した同軸型超音波プローブを作製し、これを用いて超音波速度変化法による生体試料の脂肪含有率の定量評価を行った。

○超音波照射下での海綿骨における圧電信号の実験的観測
/明石工業高等専門学校/細川 篤
海綿骨試料を圧電材料と見なした「圧電セル」を用いて超音波を受波することで、超音波領域での海綿骨における圧電特性の測定を試みた。本稿では、圧電信号波形の観測結果と超音波感度の測定結果を紹介する。

○超音波照射によるインスリンの凝集加速反応
/大阪大学/西岡 大介・荻 博次
アルツハイマー病等の原因物質である特定の蛋白質の凝集体は、溶液への超音波照射によって加速的に形成できることが明らかとなってきた。本稿では、この反応に対する支配的な反応加速因子について調査した結果を紹介する。

○コイル状ステータ超音波モータの音響導波路材料
/桐蔭横浜大学/上原 長佑・栗田 恵亮・大関 誠也・竹内 真一
本稿では、駆動効率の向上を目指し、CS-USMの重要な構成要素である音響導波路の材料に着目し、各材料の音響導波路を使用したCS-USMの回転速度の周波数特性や音響導葉路の振動姿態について紹介する。

■会議報告
○第12回 桐蔭医用工学国際シンポジウム(2017)
/桐蔭横浜大学/竹内 真一

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