デジタルカメラによるキャビテーションの写真

 

注：カメラを液面（超音波）に近づけすぎると

　　デジタルカメラの電子部品が故障します

注：シャッタースピードは

　　超音波振動子の周波数に合わせ

　　１／２０００秒　～　１／４０００秒　で撮影しています

＜樹脂・プラスチック＞を利用した超音波技術

超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、

　＜樹脂容器の音響特性＞を利用した制御技術を応用した

　超音波の応用方法をコンサルティング対応しています。

新しいプラスチック（エンジニアリングプラスチック・・）の特性は

　超音波やマイクロバブルの組み合わせにより

　様々な応用を可能にしています。

　詳細は、企業秘密・・になるため公開されていませんが

　樹脂と超音波による

　洗浄・加工・化学反応・攪拌・・・による成果は非常に多い状況です

これは、新しい方法および技術です、

　これまでの実施結果（注）から

　樹脂の様々な音響特性は、

　金属・ガラス・・では難しい超音波伝搬現象を実現しています。

　注：

　　１）テフロンを利用した乳化・分散

　　２）エンジニアリング・プラスチックによる溶剤を利用した超音波洗浄

　　３）樹脂の音響特性を利用した超音波霧化制御

　　４）ガラスとの組み合わせによる化学反応制御

　　５）ナノレベルの攪拌・乳化・分散

　　６）医薬品・・への均一な粒子製造への応用

　　７）ナノレベルのバリ取り技術

　　８）超音波の非線形現象に関する制御

　　・・・・

　　樹脂容器として「ペットボトル」は便利ですが

　　材質・形状・サイズ・製造方法・・・により

　　超音波の伝搬状態が大きく異なります

　　目的に合わせて、

　　音響特性の測定解析に基づいた

　　適切な容器を利用することがポイントです

 

洗浄水槽の設置技術について

 洗浄水槽の設置技術について　　

水槽の設置は、水槽底面の振動を有効に利用するために大変重要です

（水槽底面の超音波振動を減衰させない設置を行うことは簡単です

　低周波の振動モードの発生を抑えるために

　音響インピーダンスの複雑な材料を

　水槽と設置部材の間に入れることです）

水槽底面の振動を有効に利用すると

　超音波の音圧が高くなることで、水槽の強度が問題になります

つまり、最適設計が必要になります

主要な設計パラメータは以下の通りです

　１：超音波（周波数・出力）

　２：水槽構造（超音波の音圧変化も考慮に入れる）

　３：洗浄液（液の劣化も考慮に入れる）

　４：水槽設置

　５：超音波設置（水槽の振動子（板）設置位置の問題）

　６：液循環（液全体の交換頻度も考慮に入れる）

　７：洗浄物

　８：洗浄治具

　９：音響流とキャビテーションの洗浄効果（あるいは洗浄実験結果）

設計上は少なくとも上記のパラメータについて

　設計思想を明確にする必要があります

（トレードオフの関係が複雑に影響するため

　合理的な根拠を明確にしないと

　生産ライン・・で採用した場合、

　各種の要望・トラブル・・・に対処できません）

コメント

上記のような設計を行うことにより、

　設計レベルの向上とともに、

　超音波の効率的な利用が可能となります

超音波の音圧の制御が可能になり、

　洗浄力を向上させることができます

ポイントとしては、

　超音波照射による洗浄液の力は、

　水槽に対する静的な設計では不十分であり、

　動的な構造設計を必要とするということです

そのためには材料力学に対する知識・経験が大変重要になります

また、循環ポンプ等、回転部品による

　振動現象に対する理解も必要となります

そして最も重要なことは、材料に対して

① 製造技術　

② 機械的強度推定技術

③ 処理技術　

を考慮した上で、

　使用する超音波レベルに対して適応させた

　設計を行うことです

以上

超音波洗浄機

 

超音波洗浄機

 

抽象代数モデルを利用した、超音波システムの開発技術