富山大学工学部材料機能工学科
Dept. of Materials Science and EngineeringMaterials Process Engineering Laboratory
トピックスtopics
「工業製品解体新書」はこちら． 「ビデオクリップ」はこちら． 「教材ダウンロード・電子教材」はこちら．
〜工業製品解体新書〜
No.1： 電気炊飯器の秘密を探れ！
当研究室の独自教育科目として工業製品の分解実習を企画し，平成28年6月9日に第１回目実習（題材：電気炊飯器）を実施致しました．報告書もご覧いただけます．
〜ビデオクリップ〜
No.1： FSW(Friction Stir Welding)
FSW(摩擦攪拌接合)は，英国のTWIがによって発明された，接合方向に回転するツールを相対移動させる接合法です．ツールはピンとショルダーからなり，その形状は接合性に重要な影響を及ぼします．FSWは固相接合法であるため母材の溶融を伴わず，継手強度も高いこと等から製品へ適用されています．
No.2： FSSW(Friction Stir Spot Welding)
FSSW(摩擦攪拌点接合)は川崎重工業株式会社によって発明され，英国のTWIが発明したFSW(摩擦攪拌接合)と異なり，接合方向に対するツールの相対移動を伴わない点接合法です．FSSWは，異材接合性が高という特長もあります．
No.3： レーザ局所加熱実験
高出力シングルモードYbファイバーレーザを用いて鉄板(SUS303)に穴を開ける様子です．レーザは狭い領域に高密度がエネルギーを投入できるのが特徴で，金属板に局所的な熱処理を施したり，部分的に母材とは組織の異なる部分を作り出したりすることが可能です．
No.4： 冷間圧接
純アルミニウム(99.99mass%)φ1.0mmの冷間圧接実験の様子です．接合時に熱を用いないため，接合装置が小規模で金属間化合物を生成しないことが特徴です．
No.5： 摩擦圧接
摩擦圧接は接合する部材に対して，回転による相対運動を生じさせることにより生じる摩擦を利用した接合法です．固相接合と塑性流動から接 温度が高くないため金属間化合物を生成し難く，異材接合に際しては組み合わせる範囲が広くなります．接合に際して，摩擦過程とアプセット過程より前者では摩擦圧力と摩擦時間，後者ではアプセット圧力とアプセット時間を考えます．
No.6： アーク溶接
アーク溶接は，母材と電極の間に発生させたアークによってもたらされる高熱で，母材および溶加材（溶接ワイヤ、溶接棒）を溶融させて一体化する接合法です．
No.7： ロウ接
ロウ接は，接合する部材（母材）より融点の低い材料（ロウ）を溶加材として用い，その溶融を利用して，母材をほとんど溶融させずに接合する方法です．加熱して溶融したロウ材のぬれ現象と流れを利用して母材の間に充填し，冷却するとロウ材が固化し，これを介して母材を接合します．
No.8： スポット溶接
スポット溶接は，接合する材料（母材）を重ね合わせて二つの電極で加圧して挟み，この電極間に大電流を流して発生する抵抗熱より，母材間に局所的な溶接部を形成して接合する方法です．
No.9： ベナール対流
ベナール対流は水平に置かれた2平面間に流体を満たし，下面を一様に加熱したときに見られる自然対流現象であり，加熱条件により規則的な六角形状のセルパターンを形成することで知られています．形状は他にも縞状，同心円状，長方形状のものも生じます．今回は矩形薄型容器内に封入されたオリーブオイル内で発生するベナール対流を対象に，アルミ粉トレーサ法によりセルパターンの可視化を行いまし ｽ． ｬ体層 ﾌ厚さは10mmです．
No.10： ソルトフィンガー対流
ソルトフィンガー対流はフィンガー型二重拡散対流とも呼ばれます．拡散の速さが異なる2成分によって密度成層している流体内で起こる対流運動が二重拡散対流です．特に密度的に安定である中で，拡散の早い成分が成層の安定要因となり，拡散の遅い成分が不安定要因となっている場合に生じる対流がソルトフィンガー対流です．対流が無数に細長く上下に指のようにのびるのでこの名がつけられています．ここでは塩水と砂糖水（前者の拡散係数が後者と比べて約3倍大きい）の接触面で同対流を発生させてみました．下方の青色流体が塩水であり，万年筆のインクにて着色してあります．
No.11： K-H不安定流れ
層毎に密度の異なる流体が，異なる向き或いは，お互いに異なる速度で水平運動をするとき，場合により境界面上に不安定挙動が発生する．これをKelvin-Helmholtz不安定（K-H不安定）という．視覚的には水が円運動する波と同様な形の進行波が観察され，波の流れの中心は渦を巻いています．ここでは水溶液の濃度成層間の対向流が形成する不安定現象を感温液晶で可視化し，PIV（粒子画像流速測定法）解析を行いました。ベクトルの色の違いは流速の違いです．
No.12： 熱対流の発達過程
熱対流とは，温度差による密度差が浮力を生じる自然対流を指し，つまり流体の一部を熱する（冷やす）とその部分は密度が低く（高く）なって上昇（下降）するとともに，他の部分が下方（上方）に向かって流れる流体の循環運動をいいます．ベナール対流もこれに含まれます．ここでは，矩形容器内に密封された水溶液に水平温度差を付加（右加熱，左冷却）したときの熱対流の発達過程を対象に，感温液晶（温度域の異なる2種を懸濁）を用 ｢て系内温度場の可視化を行った結果です．
No.13： 気流シミュレーション
〜教材ダウンロード・電子教材〜
CD分光器工作台紙のダウンロード
出前授業（H25年6月29日）で使用した分光器の台紙原稿（2種）です．
※ご利用の際には厚みのある紙に印刷してください．CDの破片(1/16カットサイズ)が必要です．裏面は黒塗りが理想です．
CD分光器台紙1 ダウンロード
CD分光器台紙2 ダウンロード※ ダウンロードできずにPDFが開いてしまう場合は、右クリックして「対象をファイルに保存」を選び指定の場所に保存してください．
| ※ 台紙のPDFを閲覧・印刷するにはAdobe Reader（無償）が必要です． お持ちでない方はこちらへ． |
 |
