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Development of novel environmentally conscious cleaning method with microbubble and ultrasonic vibration

开发新型环保微泡和超声波振动清洁方法

基本信息

批准号：
20K12230
负责人：
池田宏
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K12230/
关键词：
マイクロバブル超音波振動環境調和型機械部品洗浄法

项目摘要

本研究は，機械部品の洗浄において，マイクロバブルと超音波振動を活用することにより，洗浄水の汚染低減を行う環境調和型の洗浄法を開発し，この併用した場合の洗浄方法のメカニズムを解明することを目的としている．2年目までは，穴や溝のある機械部品や実際の精密機械部品を用いた洗浄実験による検証を中心に精力的に行ってきた．初年度までの測定では，使用するステンレス平板の形状については平面試料のみであったが，2年目は機械部品を想定した立体試料についても洗浄速度の測定を行った.　具体的には，立体試料の狭隘部が洗浄効果に及ぼす影響を確認し，超音波洗浄，マイクロバブル充満洗浄，超音波を併用したマイクロバブル充満洗浄の比較を行った.　その結果，立体試料において超音波を併用したマイクロバブル充満洗浄を行うと洗浄による残留油分量の変化では超音波洗浄より残留油分量が多くなるが，洗浄後の試料表面の観察では全体的に偏りなく洗浄できることが明らかとなった.　そこで3年目以降は，実際の精密機械部品を用いた洗浄実験による検証を行うため，さらに洗浄に最適な条件を検討することにした．洗浄効果をより高めるために環境に影響を及ぼさない程度の少量の界面活性剤を用いた場合の洗浄効果を明らかにすることにした.　この実験により，臨界ミセル濃度の界面活性剤を溶解した洗浄液にマイクロバブルを充満させ洗浄実験を行ったところ，立体試料においては，ある特定の界面活性剤を併用すると平面試料と比べ洗浄効果が低いという結果が得られた．今後は，シュミレーションによる理論的な解析やより複雑な機械部品を用いた洗浄実験も行うことでその洗浄過程におけるメカニズムを解明する一助としたい.

This study aims to develop a cleaning method for cleaning mechanical parts by using ultrasonic vibration to reduce pollution in cleaning water and to improve environmental compatibility. The mechanical parts and the precision mechanical parts are used in the cleaning and testing of the central energy. In the first year, the determination of washing speed was carried out by using the shape of the plate and the shape of the plane sample. In the second year, the mechanical part was determined and the washing speed was determined. Specifically, the narrow part of the three-dimensional sample was washed and the influence of ultrasound was confirmed. The ultrasonic washing was performed in combination with the ultrasonic washing. As a result, the amount of residual oil in the solid sample was changed by ultrasonic wave washing, and the surface of the sample after washing was observed. In the past three years, the use of precision mechanical parts has been investigated, and the optimum conditions for washing have been discussed. A small amount of interfacial activity in the case of washing results The critical concentration of the surfactant dissolved in the washing solution, the three-dimensional sample was mixed with the specific surfactant, and the results were compared with those of the washing solution. In the future, the analysis of the theory and the application of the mechanical parts will be helpful to the understanding of the washing process.