≪ 研究内容 ≫

機械工学における「表面」の重要性 
 機械システムを構成する多くの部品は表面同士が接触した状態で相対運動します.例えば,エンジンのピストンとシリンダーのように.つまり,機械システムの高性能化を目指す上で,表面の役割はとても重要なのです.

本研究室では・・・
 DCマグネトロンスパッタリング装置を用いた潤滑性硬質膜の創成をキーテクノロジーとし,以下の3つのキーワードを念頭に研究を進めています.

T.精密(精密加工・精密機械 etc), U.環境・エネルギー
V.生体・医療機器



 【表面改質研究室における主な研究テーマ

 ◎水素ロータリーエンジン(HRE)の制御性向上と高出力化
  【水素社会の実現に貢献する水素利用技術の確立を通して】


20ccHREのセッティング(左) と
渦電流式動力計に取り付けた20ccHRE(右)



予混合方式での20ccHRE運転時の熱画像


 ◎世界最小マイクロ水素ロータリーエンジン(MHRE)の開発

  【ポータブル機器用次世代小型高出力動力源の開発を目指して】


日東工作所さんに創って頂いたMHREと1円玉の大きさの比較



MHREの組立(上) とスターターに取り付けたMHRE(下)


 ◎エンジン摺動部用潤滑性硬質複合膜の開発

  【エネルギーロスを低減とするコーティング技術の開発を目指して】


ロータリーエンジン用コーテッドアペックスシール


MoS2含有複合膜の摩擦特性の評価(左) と
コーテッドアペックスシールの摩擦特性評価用モーター駆動RE(右)


 ◎Si系薄膜を用いた低浸襲医療用処置具の開発

  生体組織の非固着性に優れる超音波処置具の開発を目指して


生体組織を用いたSi系薄膜の非固着性の評価
(評価装置は学生が試作・開発したものです)



医療用処置具(左) とSi系薄膜のコーティングを施す先端部(右)


 ◎人工関節用高耐久DLC膜の開発と評価用シミュレータの試作
  【薄膜コーティングによる高耐久人工関節の開発を目指して


 学生が試作した人工股関節シミュレータ(左) と人工股関節モデル(右)


 コーテッド工具を用いた難削材の高効率加工技術の開発
  【薄膜形成技術を適用した加工の高度化を目指して】


ホウ素含有コーテッド工具の使用(右)により切り屑排出性が改善


難削材加工時の切削抵抗測定(左) とTiB2系薄膜の創成実験(右)


 


2015年度修士論文および卒業論文題目

◎修士論文 
・20cc水素ロータリーエンジンの性能に及ぼす連通孔径の影響

・0.126cc水素ロータリーエンジンの自立駆動実験

・エンジン摺動部用TiB2-MoS2複合膜の摩擦特性改善

・ホウ素含有量増加によるTiB2膜の機械的特性と切削性の向上


◎卒業論文 
・20t水素ロータリーエンジン軽負荷運転時の空気および水素流量制御に
 よる安定運転の実現


・0.126cc水素ロータリーエンジンの模擬燃焼室における火炎伝播の可視化

・医療用処置具への適応を目的としたSi系薄膜の創成

・人工股関節用DLC薄膜のTiN中間層による密着力向上

・ホウ素過剰添加およびカーボン添加によるC-TiB
2+αコーテッド工具の開発