研究分野

 高密度エネルギー源の特性と、その高度制御およびエネルギー輸送の最適化、さらには高密度エネルギー源と材料との相互作用について基礎的研究を行うことにより、高精度・高機能材料加工のための新しい高密度エネルギー源を探求する。
 特に、溶接、切断、加熱、高温反応、表面被覆、物質合成、複合微粒子創製などにおいて代表的な高密度エネルギー源として幅広く応用され、新しく熱プラズマによる材料プロセスという概念を生み出しつつあるアークプラズマの発生、制御および熱輸送現象に関して物理的化学的検討を加える。

教授
田中 学
准教授
茂田 正哉
助教
田代 真一

研究テーマ

  1. 熱プラズマの発生と制御および溶接・接合プロセスへの応用
  2. 溶接アーク現象、溶融池現象および溶接輸送現象解析
  3. 放電の電極現象解析および新電極の開発
  4. 高効率・高能率クリーンアーク溶接プ口セスの開発
  5. 大気圧プラズマを利用した次世代溶接・接合プロセスの開発
  6. 光機器および電気機器におけるアーク放電制御

ガスメタルアーク溶接プロセスのスプレー移行及びグロビュール移行における電子密度及びプラズマ温度の光学計測
((a) 電子密度, (b) スプレー移行, (c) グロビュール移行).
シールドガスへのCO2の添加によりアーク電流がアーク軸付近に緊縮し,アーク圧力の増加によりグロビュール移行となる.

ティグ溶接における狭窄ノズルのアーク現象に及ぼす影響についての数値シミュレーション
((a) 従来式ティグ溶接の温度分布, (b) 狭窄ノズル付きティグ溶接の温度分布, (c) 母材表面への入熱分布).
狭窄ノズルを使用したティグ溶接では,アークがアーク軸付近に緊縮することによりアーク温度が上昇し,その結果,従来式ティグ溶接と比較して母材表面に対する高い熱流束が得られる.

 
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