Development of processing technology using extremely high concentration cavitation energy by strong magnetic field

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強磁場を用い、究極まで気泡エネルギーを集中させた強磁場エネルギー集中型キャビテーション(MEI-MFC: Strong magnetic field energy intensive multifunction cavitation)加工技術を開発することができた。MEI-MFCでは、ウォータ－ジェットキャビテーション噴流の周辺から超音波を照射する。旋回流を発生させながらWJキャビテーション気泡を膨張させて、気泡の温度、圧力を高める。さらに、強磁場をノズル出口部に印加し、荷電気泡のローレンツ力による衝突により気泡数とエネルギー密度の爆発的増大を起こす。また波及効果として、0.1mm狭隘ノズルをMEI-MFC装置に装着し、レーザー光を照射し、磁場エネルギーにより活性化された荷電気泡内のイオンの価数をさらに増加させる多光子イオン化を生起させた。これにより、荷電気泡の衝突は更に活発化し、エネルギーが集中した気泡数が増加する。本技術の結果として、従来困難とされていた小型キャビテーション気泡によるピーニング効果を発生させることに成功した。これらの究極の加工エネルギーを活用し、ジェットエンジンやガスタービンのタービン動翼に用いられるNi超合金のクリープの高強度化、高機能化を図る。さらに、ジェットエンジンに用いられるチタン合金薄肉化を目指した高強度化に取り組み、水素社会を見据えた水素ガスタービンの低コスト化、省エネを目指したピーニング高温組織制御技術を確立する。