生産研究

プロダクションテクノロジー研究会

特集に際して

プロダクションテクノロジー研究会　特集に際して

土屋健介

2007 年 59 巻 6 号 p. 469
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

DOIhttps://doi.org/10.11188/seisankenkyu.59.469

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研究解説

切削加工の高速化, 超高速化

帯川利之

2007 年 59 巻 6 号 p. 471-476
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

DOIhttps://doi.org/10.11188/seisankenkyu.59.471

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　切削の高速化・超高速化は，切削加工技術の最も重要な課題のひとつである．しかし長年に亘る研究によっても，従来の理論では解釈の困難な現象が存在する．本稿ではこれらの中から二つのトピックスを取り上げ解説した．最初のトピックスは，高速化によって一定の速度まで工具寿命が改善される現象に関するものであり，そのメカニズムを摩耗機構の切削速度依存性により明らかにした．二番目のトピックスは，いわゆる塑性波より速い速度で切削する場合の超高速切削機構である．塑性波は，刃先付近の静水圧が高まることにより，超高速切削速度に追随できることを理論的に示すとともに，有限要素シミュレーションによりこれを実証した．

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熱間強加工後の内部組織変化を予測するためのミクロスケールモデル

柳本潤, 杉山澄雄, 劉金山, 柳田明

2007 年 59 巻 6 号 p. 477-482
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

DOIhttps://doi.org/10.11188/seisankenkyu.59.477

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　本稿では，鉄鋼材料の熱間強加工後の超微細結晶組織を予測する解析モデルについて解説する．はじめに，解析モデルの概要について説明し，次に，熱間強加工後のフェライト結晶粒の大きさならびに体積率などを多段圧縮実験により求め，解析モデルによって求めた結果と比較する．これらの解析ならびに実験結果を通して，鉄鋼材料のオーステナイト組織から形成される熱間強加工後のフェライト結晶組織予測の妥当性について検証する．

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超高速射出成形現象の可視化・計測技術

横井秀俊

2007 年 59 巻 6 号 p. 483-491
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

DOIhttps://doi.org/10.11188/seisankenkyu.59.483

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　金型内充填時間が30ms以下という超高速射出成形法は，超薄肉部品の成形を中心としてすでに世の中で広く用いられる技術となっている．同技術に代表される超高速の金型内成形現象を解明するためには，既存の可視化・計測技術では適用が困難であり，より高い時間・空間解像度，高耐圧の金型構造の実現など，新たな技術開発が必要となっていた．本稿では，金型内可視化技術の発展について概説するとともに，著者らの研究グループが過去7年間にわたり，超高速射出成形現象の実験解析を目的として開発してきた新規の可視化・計測技術を紹介し，適用事例に基づきそれぞれの可能性について解説する．

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高空孔率組織工学用担体の粉末焼結積層造形

新野俊樹, 成毛宏道, 大泉俊輔, 酒井康行, 黄紅雲

2007 年 59 巻 6 号 p. 492-499
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

DOIhttps://doi.org/10.11188/seisankenkyu.59.492

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　肝などの代謝速度が速い臓器の再構築を目指した担体が試作され，試験された．ポリカプロラクトン（PCL）パウダと食塩を混合した粉末を用いて担体形状を粉末焼結積層造形し，その後この造形物を水洗することによって食塩を溶出し90%の高い空孔率が得られた．担体内部には微細流路ネットワークが配置されており，マイクロCT観察により，流路の最小径は1mm以下であり，流路のつまりはないことが確認された．完成した担体中の残留食塩量はきわめて小さく，残留食塩による培養メディアの濃度上昇は，生理食塩水の濃度のたかだか1%であることが確認された．水溶性の無機フィラを大量に用いることにより余剰焼結が増大したが，この主な原因はフィラによって熱伝導が促進されてことによることが示された．この担体を用いた培養結果についても報告されている．

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研究速報

筋電信号と外乱オブザーバを用いた車椅子のパワーアシスト制御

大西祐介, 呉世訓, 堀洋一

2007 年 59 巻 6 号 p. 500-503
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

DOIhttps://doi.org/10.11188/seisankenkyu.59.500

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車椅子のパワーアシスト技術は、福祉工学において重要なテーマの一つとなっている。本論文では、母指内転筋に装着した筋電センサから得られる筋電信号とモータの外乱オブザーバから得られる推定入力トルク信号という二つの信号を用いて車椅子のパワーアシストを行う手法を提案している。提案手法では、ハンドリムを握る状態では筋電信号に基づいたパワーアシストを行い、漕ぐ状態では推定入力トルク信号に基づくパワーアシストを行うことによって、従来手法よりも早い段階から滑らかな加速を実現していることを実験により実証した。

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キャパシタ駆動EVの運動制御とエネルギー分析

小池卓志, 河島清貴, 内田利之, 堀洋一

2007 年 59 巻 6 号 p. 504-509
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

DOIhttps://doi.org/10.11188/seisankenkyu.59.504

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Measurement of the temperature distribution of resistively heated nanowires using CdSe/ZnS nanocrystals

Peter LÖW, Nobuyuki TAKAMA, Beomjoon KIM, Christian BERGAUD

2007 年 59 巻 6 号 p. 510-513
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

DOIhttps://doi.org/10.11188/seisankenkyu.59.510

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生体分子モーター観察のためのマイクロ逆支弁による高速溶液交換チャンバーの製作

原陽子, 竹内昌治

2007 年 59 巻 6 号 p. 514-517
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

DOIhttps://doi.org/10.11188/seisankenkyu.59.514

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　モータータンパク質がある特定の物質に阻害されて構造を変える瞬間や、また、基質と反応する瞬間を顕微鏡下で観察することは、タンパク質の動きのメカニズムを知る上で不可欠である。そのためには、観察チャンバー中に、目的の物質をすばやく完全に導入するシステムを作成する必要がある。今回、パリレンで微小な逆支弁をカバーガラスに作りこんだ、新しい溶液交換チャンバーを作成した。実際にこのチャンバーを用いることにより、回転分子モーターであるF1-ATPaseの阻害剤による不活性化の様子を捉えた。

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プラズマエッチングによるガラス表面のナノ段差形成

三澤宣雄, 竹内昌治

2007 年 59 巻 6 号 p. 518-521
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

DOIhttps://doi.org/10.11188/seisankenkyu.59.518

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　本研究では生体に不活性な材料のより簡便なナノ加工技術の構築及びその微細構造物と生体分子の融合を目標とし、プラズマエッチングを利用したガラス表面の簡便なナノ段差作製方法を提案する。今回、報告する方法では容量結合型プラズマの酸素プラズマを用いてガラス表面に垂直方向約10 nmの落差の段差が容易に作製でき、poly(dimethylsiloxiane)によってモールディングが可能である。はじめにフォトリソグラフィーによるパターニングをマスクとして利用したエッチング結果を報告し、更にナノ段差の水平方向の微細化のために微粒子をマスクに利用するというアプローチをとった結果について述べる。

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Large area optical devices with glass-pressed/metal-embedded sub-wavelength grating

Kensuke TSUCHIYA, Atsuto KOMIYA, Hideaki SUZUKI, Takeshi OOI, Hiroshi ...

2007 年 59 巻 6 号 p. 522-525
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

DOIhttps://doi.org/10.11188/seisankenkyu.59.522

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　本研究では、ガラスプレスによる大面積の微細形状転写して、溝部に金属を埋め込むプロセスと開発した。(1)ガラスプレスのために，12mm角，最小幅170nm、340nmピッチの微細溝形状を有する型を設計・試作した．型材にはバルクのCVD-SiCを用い，微細形状はFast Atom Beam (FAB)で加工した。試作した型を用いてガラスプレスを行った際の，最適なプレスパラメータを決定した．また，プレスの充填度が時間の対数とほぼ直線の関係にある事を示した．また、微細形状を有するガラス基板に、スパッタによって金属膜を形成したのち、樹脂をスピンコートして平坦化し、FABでドライエッチングすることで、金属埋め込み型のサブ波長グレーティングを製作するプロセスを開発した。さらに、試作した偏光素子の光学特性を評価し、波長650nmの光に対して偏光度0.9という値を得た。また、実験値と数値解析の結果とを比較し、その整合性を確認した。素子の光学特性を高めるに、今後はグレーティングの断面形状を最適化し、転写精度を改善することが求められる。

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複合構造制御型光硬化性樹脂切断ブレードの開発

李承福, 谷泰弘, 上村康幸, 土屋健介

2007 年 59 巻 6 号 p. 526-531
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

DOIhttps://doi.org/10.11188/seisankenkyu.59.526

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ダイヤモンドダイシングブレードはセラミックやガラス材料のダイシングやスライシングに用いられるが、ブレードの切削抵抗の低減や工具寿命の向上のためにスロットが設けられる。筆者らは紫外線硬化樹脂を用いたブレードについて、スロットの効果や、多層ブレードの相違などについて性能を調査している。本論文では複合構造制御型光硬化性樹脂切断ブレードを提案し、それをシリコンウエハの切断に適用した結果、著しく切削性能が向上した。

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光ファイバセンサによる金型内流動樹脂先端部の速度ベクトル計測

横井秀俊, 増田範通

2007 年 59 巻 6 号 p. 532-535
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

DOIhttps://doi.org/10.11188/seisankenkyu.59.532

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　射出成形における不良現象の多くは充填過程に発生する。こうした不良現象の生成過程の解明には、成形現象の動的可視化手法が役立てられてきた。しかしながら、３次元的な複雑形状などでは可視化窓の組み込みが困難で、可視化法に代わり流動挙動を容易に直接把握できる計測手法が必要とされていた。本研究では、3本の光ファイバセンサを用いて型内におけるフローフロントの流動速度およびその流動方向の計測方法を提案した。計測原理にもとづく試作センサにより、その有効性を実証的に明らかにした。また、光ファイバセンサの出力変化に着目することで、光ファイバセンサ１点でも流動速度の計測が可能であることを実証した。

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正誤表

日時

2007 年 59 巻 6 号 p. 536
発行日: 2007年
公開日: 2007/12/05

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（誤）平成18年
（正）平成19年

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