超音波とファインバブルによる表面改質技術

－－オリジナル超音波プローブの発振制御による、共振現象と非線形振動現象をコントロールする技術－－

超音波システム研究所は、 オリジナル超音波プロ－ブの製造技術により プローブの音響特性に基づいた、発振制御技術を開発しました。 表面弾性波の非線形振動現象をコントロールする技術に発展しています。 ポイントは、超音波素子表面の表面弾性波について 伝搬特性と利用目的に合わせた、超音波発振制御に関する 最適化制御方法（スイープ発振とパルス発振の組み合わせ条件）です。 そのために、 オリジナルプローブの超音波伝搬特性の動作確認 （音圧レベル、周波数範囲、非線形性、・・ダイナミック特性）による、 超音波伝搬状態に関するダイナミックな特性評価が重要です。 特に、超音波プローブ（あるいは素子）の送受信特性と 発振器（ファンクションジェネレーター）についての、 ダイナミックに変化する発振特性の測定・解析・評価が必要です。 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（インパルス応答の解析） ４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析）

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－－音圧測定解析評価に基づいて、低周波の共振現象と高周波の非線形現象を発振制御する技術－－

超音波システム研究所は、 メガヘルツの超音波の発振制御が容易にできる 「発振システム（２０ＭＨｚ）」を製造販売しています。 システム概要（超音波発振システム（２０ＭＨｚ）） 　内容（２０ＭＨｚタイプ） 　　超音波発振プローブ　２本 　　ファンクションジェネレータ　１式 　　操作説明書　１式（ＵＳＢメモリー） 　特徴（２０ＭＨｚタイプ） 　　＊超音波発振周波数 　　　仕様　２０ｋＨｚ　から　２５ＭＨｚ（あるいは２４ＭＨｚ） 　　＊出力範囲 ５ｍＶｐ－ｐ～２０Ｖｐ－ｐ 　　＊サンプリングレート：200ＭＳａ／ｓ（あるいは250ＭＳａ／ｓ） 　市販のファンクションジェネレータを利用したシステムです 　　目的に応じたファンクションジェネレータをセットにして 　　見積価格を提案します 標準参考例 　発振システム２０ＭＨｚ　８万円～ ２０２４．１１　メガヘルツの流水式超音波技術を開発 ２０２４．１１　超音波の音圧データ解析・評価技術を開発 ２０２４．１２　超音波プローブの非線形発振制御技術を開発 ２０２５．　１　メガヘルツの流水式超音波システムを開発

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超音波の非線形現象をコントロールするスイープ発振制御技術の応用

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、 １－７００ＭＨｚ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

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脱気ファインバブル発生液循環装置によるキャビテーションと音響流の最適化

超音波システム研究所は、 　超音波の伝搬現象に関する測定・解析・評価技術に基づいて、 　超音波加工、攪拌、化学反応・・にも利用可能な、 　マイクロバブルを利用した超音波洗浄機を開発しました。 推奨システム概要 １：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った 　　２種類の超音波振動子（標準タイプ　３８ｋＨｚ，７２ｋＨｚ) ２：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った 　　超音波専用水槽(標準タイプ　内側寸法：500*310*340mm) ３：脱気・マイクロバブル発生液循環システム ４：制御装置による、超音波出力と液循環の最適化制御システム ５：超音波テスターによる、音圧管理システム ＊特徴 超音波専用水槽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 ２種類の超音波（振動子）を組み合わせて制御します 推奨タイプの組み合わせは 　３８ｋHz、７２ｋHzの状態です 20μｍ以下のファインバブルを安定して利用する技術

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超音波振動の測定解析に基づいた、利用目的に合わせた、超音波機器の設計・開発・製造・技術ーー超音波機器のエージング処理ーー

超音波専用水槽を開発 超音波システム研究所は、 超音波の伝搬状態に関する計測技術を応用して、 超音波専用水槽を開発いたしました。 今回開発した超音波専用水槽を、 超音波洗浄や表面改質・・・に用いた結果、 超音波の利用効率以外にも、 キャビテーションや加速度の 伝搬状態の制御が簡単に行えるようになりました。 これは、全く新しい水槽の製造技術（注）と 表面処理技術であり、非常に大きな成果であることが、 状態を測定・解析することで確認しています。 注：オリジナル設計・製造・調整方法です このの方法ならびに技術ノウハウを コンサルティング事業として、対応しています。 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（インパルス応答の解析） ４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析） 注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境 　autcor：自己相関の解析関数 　bispec：バイスペクトルの解析関数 　mulmar：インパルス応答 　mulnos：パワー寄与率

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超音波洗浄機のダイナミック液循環システム ーー音響流制御ーー

（超音波洗浄機の測定・解析に基づいた制御システムを開発） 超音波システム研究所は、 　超音波洗浄機の液体に伝搬する 　超音波洗浄機の状態を測定・解析する技術を応用して、 　水槽の構造・強度・製造条件・・・による影響と 　液循環の状態を 　目的に合わせた超音波洗浄機の状態に 　設定・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（注１）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２）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１：超音波システム研究所のオリジナル技術 　　　「音色」を考慮した「超音波発振制御」技術を利用しています 注２：洗浄機と洗浄液と空気の 　　各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洗浄水槽でも対応可能です。 　　ミクロ流の自己組織化について 　　脱気・曝気・超音波・水槽表面の弾性波動・・・により 　　音響流のコントロールが可能になりました。 　

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超音波発振制御プローブによる、メガヘルツ超音波の表面処理技術－－金属疲労強度の（表面残留応力の緩和・均一化）改善処理－－

超音波システム研究所は、 １）超音波プローブの製造技術 ２）超音波伝搬状態の評価技術 ３）超音波を利用した表面検査技術 以上を応用して、表面残留応力の測定・解析・評価方法を開発してきました。 多数の実績から、超音波の利用技術として様々な応用が可能であると考え、 関連技術を含め公開しています。 具体例 表面処理ノウハウ：標準的な設定 出力 １３－１５Ｖ 矩形波 Ｄｕｔｙ４７．１％ スイープ範囲 ５００ｋＨｚ～１３ＭＨｚ ２秒 強度が低い対象（あるいは長時間の処理）に対する設定 出力 １－３Ｖ 矩形波 Ｄｕｔｙ４７．１％ スイープ範囲 ３００ｋＨｚ～３ＭＨｚ １秒 （あるいは １００ｋＨｚ～５ＭＨｚ １秒） 注：対象物の超音波伝搬特性と、 　ファンクションジェネレーターの発振特性により 　発振条件は大きく変わります 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（インパルス応答の解析） ４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析）

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複数の超音波プローブをスイープ発振することによる、超音波のダイナミック制御技術

超音波システム研究所は、 　超音波伝搬状態の測定・解析により、 　超音波振動が伝搬する現象に関する分類方法を開発しました。 この分類に基づいて、非線形共振型超音波発振プローブを利用した、 　超音波の非線形スイープ発振制御技術を開発しました。 この超音波のスイープ発振制御技術は、 　超音波の伝搬状態に関する 　主要となる周波数（パワースペクトル）の 　ダイナミック特性（非線形現象の変化）により 　線形・非線形の共振効果を目的に合わせてコントロールします。 これまでの実験・データ測定解析から 　効果的な利用方法を 　以下のような 　４つの推奨制御に分類することができました。 　１：２種類のスイープ発振制御（線形型） 　２：３種類のスイープ発振制御（非線形型） 　３：４種類のスイープ発振制御（ミックス型） 　４：上記の組み合わせによるダイナミック制御（変動型） さらに変動型は、スイープ発振条件により、以下のような 　３つの制御タイプに分類することができました。 　１：線形変動制御型 　２：非線形変動制御型 　３：ミックス変動制御型（ダイナミック変動型）

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超音波とファインバブル発生液循環システムによる、超音波振動子の表面残留応力を緩和・均一化する技術

超音波システム研究所は、 　超音波の伝搬状態に関する、計測・解析・制御技術を応用して、 　超音波（注）とファインバブル発生液循環システムによる、 　超音波振動子の表面残留応力を緩和する技術を公開しました。 注：１００ｋHz以下の超音波と、１０MHz以上の超音波を組み合わせた利用 この表面残留応力を緩和する技術により 　金属疲労・・に対する疲れ強さの改善を行うことが可能になりました。 　特に、超音波の伝搬状態を 　対象物のガイド波（表面弾性波・・）を考慮した 　設定・治工具・制御・・・により、 　効果的な超音波照射条件・・・を実現させる方法を開発しました。 金属部品、樹脂部品、粉体部材、・・・の各種に対して 　幅広い効果を確認しています。 この技術を 　コンサルティング対応として提供します これは、新しい超音波による表面処理技術であり、 　音響特性による一般的な効果を含め 　新素材の開発、攪拌、分散、洗浄、化学反応実験・・・ 　に大きな特徴的な固有の操作技術として、 　　利用・発展できると考えています。

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超音波とファインバブルによる、音響流（超音波効果の主要因：非線形現象）のコントロール技術

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・評価＞方法（システム）を開発しました。 この技術を利用した 脱気マイクロバブル発生液循環システムの コンサルティングを行っています。 複雑に変化する超音波の利用状態を、 　安定した状態で利用（制御）するために 　現場にある、具体的な水槽に対して 　脱気マイクロバブル発生液循環システムを追加セットする 　コンサルティングを行います。 １：原理の説明 ２：洗浄機（装置）に合わせた具体的な提案 ３：ノウハウ説明 ４：確認方法、調整方法、メンテナンス方法の説明 ファインバブルとメガヘルツ超音波による非線形振動制御技術開発 この技術について 「超音波を利用した振動測定技術」としてコンサルティング対応しています。 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）

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－－２００ＭＨｚ以上の高調波による超音波伝搬効率の改善処理－－

超音波システム研究所は、 超音波の伝搬状態に関する、計測・解析・制御技術を、 対象物の音響特性として解析・応用することで、 超音波の非線形伝搬状態を制御可能にしました。 その結果、効率良く、 部品の表面残留応力を緩和して、表面全体を均一化する技術を開発しました。 この表面残留応力を緩和する技術により 金属疲労・・に対する疲れ強さの改善を行うとともに 各種表面処理の均一化が実現しています。 特に、超音波の伝搬状態を 対象物のガイド波（表面弾性波・・）を考慮した設定・制御により、 対象物への効果的なダイナミックに変化する 非線形現象を含んだ一定の範囲の刺激として実現させる 制御方法・治工具・システム開発・・・具体的な方法・技術を開発しました。 金属部品、樹脂部品、粉体部材、・・・の各種の表面に対して 幅広い効果を確認しています。 この技術を コンサルティング対応として提供しています

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超音波の表面弾性波による表面処理

超音波システム研究所は、 超音波とマイクロバブルによる表面付近の 　1）残留応力を緩和する技術 　2）ミクロなバリを除去する技術を 超音波美顔器に適応させる方法を開発（公開）しました。 超音波とマイクロバブルによる、残留応力を緩和する技術により 　金属疲労・・に対する疲れ強さの改善を行うことが 　超音波美顔器表面の均一化と 　超音波発振・伝搬の効率化につながることで 　超音波の使用状況（伝搬周波数のダイナミック特性）が、 　大きく変わることを経験してきました。 特に、皮膚に接触する金属部品のエッジ処理の状況により 　超音波の音圧レベル・伝搬周波数は大きく変わります。 　均一化処理を行うことで、 　安定した再現性のある長寿命化が実現します。 　（超音波洗浄での実績から応用発展させました） この技術を 　コンサルティング対応として提供します

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超音波プローブの製造ノウハウを公開します ーーフィードバック解析技術を応用した、超音波の音圧データ解析技術ーー

超音波システム研究所は、 超音波の測定解析が容易にできる 「超音波テスターＮＡ（推奨タイプ）」を製造販売しています。 このシステムの（ノウハウを含めた） 　製造技術・データの解析評価技術を提供します。 システム概要（推奨システム：：超音波テスターＮＡ） 内容 　超音波洗浄機の音圧測定専用プローブ　１本 　超音波測定汎用プローブ　　１本 　オシロスコープセット　１式 　解析ソフト・説明書・各種インストールセット　１式 特徴 　＊測定（解析）周波数の範囲 　　仕様　０．１Ｈｚ　から　１０ＭＨｚ 　＊超音波発振 　　仕様　１Ｈｚ　から　１００ｋＨｚ 　＊表面の振動計測が可能 　＊24時間の連続測定が可能 　＊任意の２点を同時測定 　＊測定結果をグラフで表示 　＊時系列データの解析ソフトを添付 超音波プローブによる測定システムです。 　超音波プローブを対象物に取り付けて発振・測定を行います。 　測定したデータについて、 　位置や状態と、弾性波動を考慮した解析で、 　各種の音響性能として検出します。

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メガヘルツ超音波の発振制御が容易にできる 「発振システム２０ＭＨｚ」を製造販売しています。

超音波システム研究所は、 オリジナル製品：超音波発振プローブ製造に関する、 音響特性の解析・評価技術を応用した、 メガヘルツの超音波発振制御システムを開発しました。 超音波を利用した 　洗浄、改質、検査、・・・への新しい応用システムです。 低周波の振動・音との組み合わせ制御による応用も可能です。 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 　応用システム技術として開発しました。 ポイントは 　表面弾性波の利用方法です、 　対象物の条件・・・により 　超音波の伝搬特性を確認（注１）することで、 　オリジナル非線形共振現象（注２、３）として 　対処することが重要です 注１：超音波の伝搬特性 　非線形特性 　応答特性 　ゆらぎの特性 　相互作用による影響 注２：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 注３：過渡超音応力波

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オリジナル超音波プローブの「発振・制御」技術

超音波システム研究所は、 超音波制御により表面弾性波を利用した、 応用技術を開発しました。 超音波と表面弾性波の組み合わせにより 　ダイナミックな超音波伝搬制御を実現します。 ポイントは 　表面弾性波による非線形現象を 　効率の高い状態で制御可能にする 　設定です。 上記の具体的な技術として 　水槽・治工具・・・と超音波の相互作用による 　非線形現象（バイスペクトル）を 　目的（洗浄、攪拌、応力緩和、検査・・）に合わせて制御する 　システム技術を開発しました。 超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、 　高調波の制御を実現していること 　非線形現象を調整できることを確認しています。 システムの音響特性を 　（測定・解析・評価）確認して対応することがノウハウです

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－－オリジナル超音波プローブの非線形発振制御による表面改質（応力緩和・均一化）技術 －－

超音波システム研究所は、 超音波の伝搬状態に関する、計測・解析・制御技術を、 対象物の音響特性として利用することで、、 超音波の非線形伝搬状態を制御可能にしました。 その結果、効率良く、 部品の表面残留応力を緩和する技術を開発・発展しました。 この表面残留応力を緩和する技術により 　金属疲労・・に対する疲れ強さの改善を行うとともに 　各種表面処理の均一化を実現しています。 　特に、超音波の伝搬状態を 　対象物のガイド波（表面弾性波・・）を考慮した設定・制御により、 　対象物への効果的なダイナミックに変化する 　非線形現象を含んだ刺激として実現させる 　制御方法・治工具・・・具体的な方法・技術を開発しました。 　金属部品、樹脂部品、粉体部材、・・・の各種に対して 　幅広い効果を確認しています。 これは、新しい超音波による表面処理技術であり、 　音響特性による一般的な効果を含め 　新素材の開発、攪拌、分散、洗浄、化学反応実験・・・ 　に大きな特徴的な固有の操作技術として、 　利用・発展できると考え、提案・実施しています。

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当社で行った、「石英ガラス」へのφ0.5穴加工事例をご紹介いたします。 【事例概要】 ■加工機：マシニングセンター ■材質：石英ガラス ■用途：様々な製造装置のガス導入に用いるシャワープレート

三次元計測機を用いて非破壊的に製品の形状や変形等の情報を取得。 製品の品質保証等に役立つ三次元計測機による形状計測事例を掲載。 ［破面観察・物性試験(引張試験)の概要］ (1) 破面観察 外観観察・破損状況を確認・き裂の進展方向および破壊の起点部をマクロ的に捉え 起点部の詳細（位置、欠陥の有無）を確認・特徴的な破面模様を観察・破壊形態を推定 (2) 物性試験 引張弾性率・引張強さ・引張破壊ひずみ (3) その他 付着物の調査・機器分析・熱分析・メタリングウェザーメーター試験・原因調査 詳細はこちらをご覧ください。 https://mono.ipros.com/product/detail/2001514275/

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<概要> 高齢化・人手不足問題の対策としてマテハン機器の導入が進んでいますが、マテハン機器を導入したことにより新たな問題が発生することもあります。また、導入後に次に何をすべきか悩まれている方もいるのではないでしょうか。本稿では、マテハン機器導入前に検討しておきたい点やデータ活用について、事例を交えてご紹介します。 <目次> １．マテハン機器を中心とした自動化動向 ２．マテハン機器導入の懸念事項 ３．自動化が進んだ後に求められること ４．予測システムの事例紹介 おわりに

産業用スプレーノズルメーカー 株式会社いけうち(霧のいけうち)が新しいページを公開しました。 ブロワータイプの「TAIFUJet、SAP、SLNB」シリーズは、消費電力を抑え、ランニングコストを削減するエアーノズルです。 ブロワーエアーは、コンプレッサータイプと変わらないブロー効果を発揮しながら、エネルギーコストは約1/3。 消費電力を抑えるには、ブロワー化によるコストダウンも一つの方法です。