超音波システム研究所
最終更新日:2024-05-04 12:25:20.0
超音波とファインバブルを利用した「めっき方法」3.00
基本情報超音波とファインバブルを利用した「めっき方法」
超音波めっき技術(日本バレル工業株式会社)
超音波システム研究所は、
日本バレル工業株式会社様と共同で、
めっき処理に関して、
超音波とファインバブルを利用した「めっき方法」を実施しています。
超音波プローブ:概略仕様
測定範囲 0.01Hz~200MHz
発振範囲 0.5kHz~25MHz
伝搬範囲 0.5kHz~750MHz以上(解析により確認評価)
材質 ステンレス、LCP樹脂、シリコン、テフロン、ガラス・・・
発振機器 例 ファンクションジェネレータ
発振方法
対象物・・の音響特性に対応した制御設定を行います
その結果、オリジナル非線形共振現象のコントロールにより
目的に合わせた超音波伝搬状態を実現します。
超音波伝搬状態の測定・解析・評価に基づいた、
精密洗浄・加工・攪拌・検査・・への新しい超音波制御技術です。
各種材料の音響特性(表面弾性波)の利用により
20W以下の超音波出力で、3000リッターの水槽でも、
数トンの構造物、工作機械、・・への超音波刺激は制御可能です。
超音波の伝搬特性
1)振動モード
2)非線形現象
3)応答特性
4)相互作用
音圧測定解析に基づいた、超音波のダイナミック制御技術を開発
超音波システム研究所は、
2台のファンクションジェネレータを利用することで
全く新しい超音波のダイナミック制御技術を開発しました。
2種類の異なる波形による(スイープ)発振により、
超音波の非線形現象(注)をコントロールする技術を実現しました。
注:
オリジナル発振制御により発生する(10次以上の)高調波の発生を
低周波の振動現象と共振することで
高い振幅の高調波の発生を実現させた
超音波振動の非線形(共振)現象
各種部材の超音波伝搬特性を目的に合わせて最適化することで
効率の高い超音波発振制御が可能になります。
超音波テスターの音圧データの測定解析により
表面弾性波のダイナミックな変化を、
利用目的に合わせて、コントロールするシステム技術です。
実用的には、
複数(2種類)の超音波プローブによる
複数(2種類)の発振(スイープ発振、パルス発振)が
複雑な振動現象(オリジナル非線形共振現象)を発生させることで
高い音圧で高い周波数の伝搬状態、あるいは、
目的の固有振動数に合わせた
低い周波数の高い音圧レベルの伝搬状態を実現します。
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超音波洗浄器による、メガヘルツの超音波発振制御技術を開発
超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、
超音波洗浄器に関して、
ファンクションジェネレータと超音波プローブを応用することで、
100MHz以上の超音波伝搬状態を利用可能にする
超音波発振制御技術を開発しました。
超音波伝搬状態の測定・解析・評価・技術に基づいた、
精密洗浄・加工・攪拌・・・への新しい応用技術です。
各種材料の音響特性(表面弾性波)の利用により
20W以下の超音波出力で、1000リッターの水槽でも、
対象物へ100MHz以上の超音波刺激は制御可能です。
弾性波動に関する工学的(実験・技術)な視点と
抽象代数学の超音波モデルにより
非線形現象の応用方法として開発しました。
ポイントは
対象物の超音波伝搬特性を確認することで、
オリジナル非線形共振現象(注1)の制御方法として
ファンクションジェネレータ発振条件を設定することが重要です
注1:オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
(詳細を見る)
小型ポンプと、超音波プローブによる超音波制御技術
超音波システム研究所は、
小型ポンプを利用した液循環により
超音波の伝搬状態に関して、非線形現象をダイナミックに制御する
「超音波制御技術」を開発しました。
超音波テスターによる解析で、非線形現象を評価します。
超音波(超音波洗浄機、超音波プローブ、・・)の複雑な変化を、
超音波発振と超音波受信による音圧の時系列データ解析で、各種の相互作用を確認します。
相互作用の確認に基づいて、超音波プローブによる発振制御条件を最適化する事で、
目的に合わせた、ダイナミックな超音波コントロールシステムを実現します。
実用的には、超音波洗浄の場合、
現状の液循環装置について、ON/OFF制御(あるいは流量・流速・・・の制御)を
装置の設置状態、対象物を含めた表面弾性波に関する、超音波の伝搬特性を考慮して
超音波の出力・発振周波数・制御条件・・・を最適化します。
特に、ポンプの振動特性を利用して、
液体と気体を交互に循環させる・・・により、
新しい超音波・マイクロバブルの非線形効果を実現しています。
(詳細を見る)
超音波とファインバブルを利用した「めっき処理」コンサルティング
超音波システム研究所は、
2015年から、
日本バレル工業株式会社様と共同で、
ファインバブルとメガヘルツの超音波を利用した、
超音波めっき処理技術を開発しています。
注:2024年5月現在、良好な結果に基づいて
様々な応用技術として継続発展中です
1)洗浄・加工・溶接・めっき・・表面処理・・・
2)化学反応・液体の均一化・攪拌・・・
3)検査・評価・・・
4)目的に合わせた、超音波とファインバアブルの最適化制御
現在、日本バレル工業株式会社様と共同で、
鉄めっき処理(鉄粉・アモルファス・メガヘルツ超音波・・)に関して、
超音波とファインバブルを利用した応用技術を開発しています。
興味のある方は、メールでお問い合わせください
超音波の伝搬特性
1)振動モードの検出(自己相関の変化)
2)非線形現象の検出(バイスペクトルの変化)
3)応答特性の検出(インパルス応答特性の解析)
4)相互作用の検出(パワー寄与率の解析)
(詳細を見る)
超音波の非線形スイープ発振制御技術
超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、
表面弾性波の非線形振動現象を利用した
新しい超音波の非線形スイープ発振制御技術を開発しました。
複雑な振動状態について、
1)線形現象と非線形現象
2)相互作用と各種部材の音響特性
3)音と超音波と表面弾性波
4)低周波と高周波(高調波と低調波)
5)発振波形と出力バランス
6)発振制御と共振現象
・・・
上記について
音圧測定データに基づいた
統計数理モデルにより
表面弾性波の新しい評価方法で最適化します。
超音波洗浄、加工、攪拌、・・・表面検査、・・ナノテクノロジー、・・
応用研究・・・ 様々な対応が可能です。
(詳細を見る)
音圧測定解析に基づいた、超音波システム開発コンサルティング1
超音波システム研究所は、
超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、
対象(弾性体、液体、気体)を伝搬する超音波振動の
ダイナミック特性を解析・評価する技術により、
洗浄物・治工具・超音波振動子・水槽・液循環・・に関する、
相互作用を<目的に合わせて最適化>する技術を開発しました。
超音波発振制御プローブ、超音波テスターを利用したこれまでの
発振・計測・解析により
各種の関係性・応答特性(注)を検討することで
超音波利用に関する出力の最適化技術として開発しました。
注: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
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
この技術を
超音波システム(洗浄、攪拌、加工・・・)の最適化技術として
コンサルティング対応しています。
(詳細を見る)
超音波機器の計測解析サービス
超音波のダイナミック特性を解析・評価する技術を応用
超音波システム研究所は、
超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、
超音波の<解析・実験・評価>方法(システム)を開発しました。
この技術を利用した
超音波洗浄機の
<音圧計測・実験・解析・評価>(出張対応)を行っています。
複雑に変化する超音波の利用状態を、
音圧や周波数だけで評価しないで
「音色」を考慮するために、
時系列データの自己回帰モデルにより解析して
統計モデルに基づいた<評価・応用>を報告・提案します。
(詳細を見る)
オンライン個別コンサルティング:超音波技術
超音波システム研究所は、
下記の通り、オンライン個別コンサルティングを行います。
参加者 1社(Microsoft Teams meeting 参加可能範囲)
費用 3万円(税込み 33000円)
時間 150分(例 9:30-12:00、 13:00-15:30)
日程 調整
その他
1)PCをご利用ください
2)Zoom利用、Microsoft Teams meeting利用
<開催主旨>
■はじめに
受講者一社(あるいはMicrosoft Teams meeting 参加可能範囲)に対して
オンラインコンサルティングを行います
超音波利用について、
経験と実績に基づいた
具体的なノウハウ説明とディスカッションを行います
興味のある方はメールで連絡してください。
希望テーマに対するコンサルティングについて提案させて頂きます。
(詳細を見る)
超音波洗浄機の改良技術(コンサルティング対応)
現状の超音波洗浄機を改良する方法
(超音波水槽と液循環の最適化技術を開発)
超音波システム研究所は、
超音波水槽の構造・強度・製造条件・・・による影響と
水槽内の液体の循環方法を設定することで
超音波の伝搬状態を制御する技術を開発しました。
この技術は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性を
各種の関係性について解析・評価することで、
循環ポンプの設定方法(注)により、
キャビテーションと加速度の効果を
目的に合わせて設定する技術です。
注:水槽と循環液と空気の
境界の関係性に関する設定がノウハウです。
オーバーフロー構造になっていない水槽でも対応可能です。
具体的な対応として
現状の水槽による、超音波を減衰させる問題点を
液循環ポンプの設定により
対策するということができます。
特に精密な、ナノレベルの洗浄に対しては
メガヘルツの超音波発振プローブによる発振制御の追加対応を
提案実施対応します
(詳細を見る)
音圧測定解析に基づいた、超音波技術のコンサルティング
1)超音波の音圧測定解析評価技術
<<超音波の音圧データ解析・評価>>
1)時系列データに関して、
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析により
測定データの統計的な性質(超音波の安定性・変化)について
解析評価します
2)超音波発振による、発振部が発振による影響を
インパルス応答特性・自己相関の解析により
対象物の表面状態・・に関して
超音波振動現象の応答特性として解析評価します
3)発振と対象物(洗浄物、洗浄液、水槽・・)の相互作用を
パワー寄与率の解析により評価します
4)超音波の利用(洗浄・加工・攪拌・・)に関して
超音波効果の主要因である対象物(表面弾性波の伝搬)
あるいは対象液に伝搬する超音波の
非線形(バイスペクトル解析結果)現象により
超音波のダイナミック特性を解析評価します
この解析方法は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性を
時系列データの解析手法により、
超音波の測定データに適応させる
これまでの経験と実績に基づいて実現しています。
(詳細を見る)
メガヘルツの超音波システム(洗浄、攪拌、加工、表面処理・・)
超音波システム研究所は、
超音波機器に関して、
メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用することで、
1-100MHz以上の超音波伝搬状態制御を可能にする
超音波システム技術を開発しました。
超音波伝搬状態の測定・解析・評価・技術に基づいた、
精密洗浄・加工・攪拌・溶接・めっき・・への新しい応用技術です。
各種材料の音響特性(表面弾性波)の利用により
20W以下の超音波出力で、1000リッターの水槽でも、
数トンの対象物への超音波刺激は制御可能です。
弾性波動に関する工学的(実験・技術)な視点と
抽象代数学の超音波モデルにより
非線形現象の応用方法として開発しました。
ポイントは
治工具(弾性体:金属・ガラス・樹脂)の利用です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認することで、
オリジナル非線形共振現象(注1)として
対処することが重要です
注1:オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
(詳細を見る)
音圧データ解析に基づいた超音波洗浄システムの開発コンサルティング
超音波専用水槽(オリジナル製造方法)による効果的な装置です
効率の高い超音波利用により
通常の水槽では強度・耐久性が不十分です
洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により
複数の超音波と
脱気ファインバブル発生液循環装置を
音圧測定解析に基づいて発振制御します
様々な、組み合わせと
使用(制御)方法を提案しています
ポイントは
目的の対象に合わせた超音波伝搬状態を実現させる
専用水槽内の「溶存酸素濃度分布」と「液循環」です
<<脱気ファインバブル(マイクロバブル)発生液循環装置>>
1)ポンプの吸い込み側を絞ることで、キャビテーションを発生させます。
2)キャビテーションにより溶存気体の気泡が発生します。
上記が脱気液循環装置の状態です
3)溶存気体の濃度が低下すると
キャビテーションによる溶存気体の気泡サイズが小さくなります。
4)適切な液循環により、
20μ以下のファインバブル(マイクロバブル)が発生します。
上記が脱気マイクロバブル発生液循環装置の状態です。
(詳細を見る)
超音波プローブによるスイープ発振制御技術
超音波システム研究所は、
超音波プローブによる
スイープ発振による超音波の伝搬制御技術を開発しました。
超音波発振制御プローブの伝搬特性により、
利用目的と相互作用に合わせた、
各超音波プローブ毎に、スイープ発振の条件設定を行います。
対象物や装置・水槽、治工具・・の振動モードを考慮することで、
システムの振動系に合わせた、スイープ発振条件により、
低周波の共振現象を制御することが、可能になります。
30W程度の出力でも
3000-5000リットルの水槽内に
高い音圧・周波数の超音波振動を伝搬制御することが可能になります。
<<具体例>>
ダイナミックな変化として、低周波の共振現象と同時に、
超音波プローブの1~10MMHzのスイープ発振条件により、
10次、30次、100次・・・高調波の発生を実現が、
精密洗浄やナノレベルの分散・・に応用出来ます。
ポイントは、音圧データの測定・解析に基づいた
システムのダイナミックな振動特性を解析・評価することです。
超音波の伝搬特性
1)振動モード
2)非線形現象
3)応答特性
4)相互作用
(詳細を見る)
取扱会社 超音波とファインバブルを利用した「めっき方法」
2008. 8 超音波システム研究所 設立 ・・・ 2012. 1 超音波計測・解析システム(超音波テスターNA)製造販売開始 ・・・・ 2022. 7 非線形現象を利用した、洗浄・攪拌技術を開発 2022.12 超音波の非線形現象を評価する技術を開発 2023. 1 共振現象と非線形現象の最適化技術を開発 2023. 2 超音波技術開発に関する西田幾多郎モデルを開発 2023. 6 超音波の非線形振動現象に基づいた最適化技術を開発 2023. 6 超音波プローブの製造方法を開発 2023. 8 抽象数学における、スペクトル系列を利用した、超音波制御技術を開発 2023. 8 スイープ発振とパルス発振の組み合わせ技術を開発 2023. 9 100MHz以上の超音波伝搬制御技術を開発 2023.10 メガヘルツの超音波めっき(特許出願) 2023.11 非線形現象の制御技術を開発 2024. 1 超音波振動の相互作用を測定解析評価する技術を開発 2024. 2 メガヘルツ超音波による表面処理技術を開発 2024. 4 共振現象と非線形現象の最適化技術を開発
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