News & Topics

三木翔真さんが公益社団法人砥粒加工学会より優秀講演賞を受賞しました.

発表タイトル：
汎用砥石を用いた難削材加工における研削性能予測システムの構築

研究内容：
研削性能は，砥粒・気孔・結合剤に基づく5要因（砥粒の種類，粒度，結合剤の種類，結合度，組織）が研削中に複雑に相互作用して表面粗さや加工精度，効率などに影響を与える.さらに砥石の摩耗や形状変化により時間的にも変動するため，研削性能の予測は困難である.
そこで本研究では,難削材であるJIS SUS310Sを対象として，砥石の材料物性値，ドレッシング条件，研削抵抗の時系列データをデータ ベースとして，研削性能の中で代表的な，算術平均粗さ Ra，目づまり量，研削比を高精度かつ高速に予測するシステムを開発した． その後，ベイジアンネットワークと階層型クラスタリング手法を併用したデータマイニング手法を適用し，研 削性能予測に使用した特徴量間の相関関係の定量化・図示化を行うことにより，それぞれの研削性能予測に有意となる特徴量間同士の関係性について考察を行った．JIS SUS310Sに対する予測 結果の指標として，算術平均粗さRaのRMSEは0.13µm，目づまり量は0.21%，研削比は0.30であった．説明変数との関連性に関して，算術平均粗さRaおよび目づまり量においては結合度が，研削比においては粒度が予測に対して有意な影響を与えることがわかった．結合度が研削抵抗に作用し，それが算術平均粗さ Ra にも影響を及ぼしている可能性が示唆された．

小橋好充准教授，谷村洸紀さん，河原伸幸教授のグループが，台湾 台南市で開催されたILASS-Asia2025（2025年10月26日～30日）において研究成果を発表し，Best Paper Awardを受賞しました．

発表タイトル：
Visualization of Near-Field Perturbation in Diesel Sprays via Ultrahigh-speed Magnified Imaging

研究内容：
ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射される液体燃料は，噴射弁の直下において小さな液滴に分裂した後に，蒸発・混合を経て，燃焼に至る．しかし，乗用車用エンジンを例に挙げると，燃料噴射弁の孔直径は0.1 mm程度と小さく，噴射速度は300 m/sを超える高速流であるため，噴射弁直下の分裂過程はこれまで明らかにされていなかった．そこで，本研究では，最高速度1000万コマ/秒の超高速度カメラを用い，これに同期可能な短パルスレーザを噴霧の背景側から照射することで，噴孔直下で生じる現象を凍結しながらも，超高速の連続撮影を可能にした．この方法で，図1のように，（噴孔直下の白い背景光を透過した）分裂前の液柱と（その下流の黒い）分裂した液滴群を同時にとらえることに成功した．この連続画像を解析した結果，液柱が崩壊すると同時に液滴群が生成されること（図1の○で囲む領域），液柱の崩壊と液滴群の生成が一定の周期で生じることを初めて明らかにした．

2025年10月9日に磯部和真助教が日本熱物性学会奨励賞を受賞しました．授賞式は，2025年10月8-10日に開催された第46回日本熱物性シンポジウムにて執り行われました．

発表タイトル：
二酸化バナジウムを利用したメタマテリアルによる放射率の受動的制御

研究内容：
地表に降り注ぐ太陽光の吸収量と，地表から宇宙空間への熱放射（放射冷却）の強度は，地表の温度に大きな影響を与える．そのため，高温時には太陽光の反射と放射冷却を促進し，低温時には両者を抑制するといった形で，地表と宇宙の間におけるエネルギー授受の大小を機能的に制御する物質を創成できれば，空調手段の一つとして応用が期待される．このような機能性物質を実現するため，低温ではガラスのような透過性絶縁体として，高温では反射率の高い金属として振る舞う（金属-絶縁体相転移）材料である二酸化バナジウムが2000年頃から注目されてきたものの，太陽光は可視光，放射冷却は赤外線とそれぞれ波長の異なる光が現象を支配することから，両者の効果的な制御には至っていなかった．
そこで磯部助教は，光の波長よりも小さいナノ・マイクロメートルスケールの微細構造により，物質が本来有するものとは異なる反射率や放射率特性を発現させるメタマテリアル技術に着目し，二酸化バナジウムの金属-絶縁体相転移によって幅広い波長帯における反射率や放射率のスペクトルが大きく変化する機能性材料の創成に取り組んでいる．機械学習を使用した数値シミュレーションからは，金属基板上に二酸化チタンと二酸化バナジウムの薄膜を交互に積層し，かつ数マイクロメートル周期で溝構造を付与することで，高温/低温時に放射冷却を促進/抑制できることを明らかにした他，実証実験へ向けた物性分析やメタマテリアルの製作も進行中である．

2025年10月7日に坂本惇司助教が公益社団法人日本材料学会破壊力学部門委員会よりOhji-Ohtsuka-Okamura Award奨励賞を受賞しました．

賞の概要：
破壊力学に関連した研究あるいは本委員会の活動に大きく貢献し，将来の発展が期待される若手研究者に対し授与される．

野本大翔さんが日本機械学会機素潤滑設計部門第31回卒業研究コンテストで優秀発表賞を受賞しました．

発表タイトル：
圧力勾配式スパッタリングによる炭化ケイ素系コーティングの機械特性およびトライボロジー特性

研究内容：
より高い精度が求められる近年の加工において，比較的低温で製膜できるPVD法がますます重要となっており，PVD法の更なる発展が求められている．PVD法の中でもスパッタリング法は，広い面積に緻密な膜を均一に製膜でき，製膜材料に制約が無い汎用性の高い製膜法である．しかし，製膜条件によっては不純物が混入する，密着性が悪い，硬度が低いなど，コーティング性能が低下する場合がある．そこで本研究では，近年，新たに開発された「圧力勾配式スパッタリング法（PGS法）がコーティングの機械特性やトライボロジー特性に及ぼす影響を検討した．
PGS法で製膜したコーティングは，従来法で製膜したコーティングに比べて，不純物である酸素の含有割合が少なく，硬度やヤング率が高く，密着性に優れていた．コーティングはアモルファスであったことから，膜密度の向上が機械特性向上につながったと考えられる．また，摩擦試験では，PGS法で製膜したコーティングの方が高い耐摩耗性を示した．このように，PGS法ではコーティングの硬さと耐摩耗性が向上したため，PGS法の適用により硬質コーティングの特性向上が期待される．

藤本真太朗さんが，2024年度日本冷凍空調学会年次大会（2024年9月4日～6日）において研究発表を行い，優秀講演賞を受賞しました．

発表タイトル：
低温蓄冷用エマルション生成方法に関する検討

研究内容：
物体を冷却するための冷熱媒体として，現状では，水や不凍液，氷スラリーなどが用いられている．しかし，これらは蓄熱密度や流動性などに課題がある．そこで，界面活性剤を用いて油と水を乳化させることで生成するエマルションに着目した．エマルションでは，相変化物質（Phase Change Material：PCM）の相変化による潜熱を利用でき，全体としては流動性を保つことができる．この特性を生かすことで，高い蓄熱密度による冷却装置の小型化・軽量化や，冷却装置での配管輸送などへの応用が可能になると考えられる．本研究では，低温潜熱蓄冷材としてのエマルションについて，生成条件の検討ならびに性能評価を行った．
エマルションは本来混ざり合わない油と水の混合物であり，長期間放置すると分離が生じる．分離したエマルションは冷熱媒体として使用できなくなるため，分離が生じない安定なエマルションを生成するための条件について検討を行った．実験の結果，エマルションに使用する界面活性剤のHLB値を調整し，PCMの複数種類ではなく1種類にすることで，30日間静置しても分離しない安定なエマルションを生成できることが明らかとなった．また，熱量測定の結果十分な冷却性能を持つことが確認され，本研究で生成したエマルションは低温潜熱蓄冷材として使用できる可能性があると考えられる．

難波匡邦さんが，第35回内燃機関シンポジウム（2024年12月10日～12日）において研究発表を行い，ベストプレゼンテーション表彰を受賞しました．

発表タイトル：
ディーゼル燃焼における含酸素燃料の拡散的燃焼と後燃えに関する研究

研究内容：
カーボンニュートラル燃料の多くは燃料分子中に酸素を有する含酸素燃料です．含酸素燃料は一般的な炭化水素燃料（軽油など）に比べ，完全燃焼するために必要な空気量が少ないことが特徴です．このような燃料をディーゼルエンジンに使用すると，ディーゼル噴霧火炎中心部の燃料過濃領域を低減することができるため，特異な燃焼特性を呈すると考えられます．
そこで，本研究では，実験と数値解析の両面から，含酸素燃料の燃焼特性を解明しました．含酸素燃料にメタノールを選択し，その燃焼特性を検討した結果，メタノールは軽油よりも単位燃料熱量あたりの熱発生率が高く，燃焼期間が短いことが明らかになりました．その要因を解明するため，二次元モデルを用いた数値解析を行いました．その結果，メタノールを用いると軽油より可燃混合気が早く形成し，熱発生率が高くなることを解明しました．さらに，ディーゼル噴霧が発達し，噴霧内の当量比がすべて1を下回る（化学量論比以下になる）距離に達すると熱発生率が最大となることも新たに解明しました．

槙野翔大さんが，第35回内燃機関シンポジウム（2024年12月10日～12日）において研究発表を行い，ベストプレゼンテーション表彰を受賞しました．

発表タイトル：
メタノール－DME混合燃料のディーゼル噴霧燃焼特性

研究内容：
船舶用エンジンでは，カーボンニュートラル燃料としてメタノールの利用が検討されています．しかし，メタノールは自己着火性が低く，そのままでは船舶のディーゼルエンジンに使用することができません．そこで，本研究では，オンボード（船の上）でメタノールから自己着火が高いジメチルエーテル（DME）を生成し，そのDMEをメタノールに混合（メタノール－DME混合燃料化）することで，ディーゼルエンジンへ適用する方法を提案しました．さらに，本研究発表では，
・ DMEの混合がメタノール噴霧の自己着火特性に及ぼす影響
・ メタノール－DME混合燃料の噴霧燃焼特性
を解明しました．加えて，分子中に酸素原子を高い割合で含むメタノール－DME混合燃料の燃焼特性は，一般的な炭化水素燃料（軽油）と異なることも明らかにしました．
なお，本発表はダイハツインフィニアース株式会社との共同研究として取り組んだ成果です．

岡田晃教授，劉世賢さん（R6年度博士後期課程修了）が公益財団法人工作機械技術振興財団より工作機械技術振興賞・論文賞を受賞しました．

受賞題目：
Fundamental Study on Jetting Nozzle Diameter for Smooth Debris Exclusion in Wire EDM

研究内容：
ワイヤ放電加工は，放電発生に伴う高温高圧現象を利用する除去加工の一種である．材料の機械的性質に左右されず加工可能で，また工具や工作物に作用する加工力が小さいため，難削材の微細複雑形状の加工に広く応用されている．しかし，ワイヤ工具電極と加工面間の距離が数10μmと非常に狭く，生じる加工粉や気泡が滞留しやすい．それにより，放電状態が不安定となり，加工速度の低下や加工面粗さの増大などの悪影響を及ぼす．その改善のために，放電発生領域に対して加工液を噴射することで加工粉の排出を促しているが，その手法はワイヤ放電加工法が開発されて以来変更されておらず，従来法が効果的であるかどうか不明である．
本研究では，数値流体解析を活用し，加工溝内の加工液の流れ場や加工粉排出挙動を詳細に解明するとともに，加工粉排出を最大限向上させる実用的加工液フラッシング法を提案することを目的としている．本論文では，その一つとして従来広く利用されるワイヤ同軸噴射ノズルの内径が加工溝内流れや加工粉排出挙動に及ぼす影響を検討した．その結果，噴射流速がある程度高くしノズル径を大きくする方が，加工粉排出に効果的であることが明らかとなった．さらに，その加工液噴射条件下では放電パルスエネルギ－の大きい条件でも，安定した放電状態で加工可能となり，結果として約30％もの加工効率の増加を実現できることが明らかとなった．

赤坂優太さん，岡田教授が公益財団法人工作機械技術振興財団より工作機械技術振興賞・奨励賞を受賞しました．

受賞題目：
放電加工におけるプラズマおよび気泡の挙動に関する混相流解析

研究内容：
放電加工は，電極と被加工物の間に電圧を印加し，絶縁性の加工液中で放電プラズマを発生させ，局所的な高温状態を利用して材料を除去する加工法である．高硬度材料の微細加工に適していることから，金型や航空宇宙部品の加工など広い分野で応用されている．しかし，従来の機械加工に比べて加工速度が著しく低い点が課題となっている．これは，放電によって材料が溶融しても実際に除去される体積がごくわずかにとどまっているためである．溶融材料を効率的に除去できれば，加工速度は現状の数十倍まで高まることが期待されており，産業分野の生産性向上に大きく寄与できる．
そこで本研究は，これまで詳細が不明である放電加工における材料除去メカニズムを体系的に解明し，除去効率向上に関わる要因を明らかにしようとしている．まず，その要因解明の基礎検討として溶融金属除去に大きく影響する放電プラズマ性状および気泡の膨張挙動について，非定常気液混相流解析を用いてその再現を試みた．その結果，実際の放電加工中のプラズマおよび気泡の挙動を同時に概ね再現することに成功した．

2025年5月27日に石川拓さん，山田寛講師，磯部和真助教，堀部明彦教授の研究成果がACS(アメリカ化学会)のYouTubeチャンネルおよびHeadline Scienceで紹介されました．

掲載ページ：
ACS Headline Science

2025年6月17日に児玉紘幸講師が公益財団法人工作機械技術振興財団より 第46次工作機械技術振興賞・論文賞を受賞しました．

受賞題目：
異常検知と画像分類を併用したボールエンドミル摩耗状態判定システムの開発

賞の概要：
工作機械の開発，生産，利用に関する技術の研究であって，新規性，独創性，産業への応用性などを勘案し，将来の工作機械技術の発展進歩に寄与する優秀な論文に授与される．

2025年3月7日に徳島大学 常三島キャンパスで開催された日本機械学会中国四国支部第63期総会・講演会で発表した内容に対して，越中脩太さんが一般社団法人日本機械学会より日本機械学会若手優秀講演フェロー賞を受賞しました．

発表タイトル：
マルチワイヤ放電スライシングにおける極間制御の適正化に関する検討

研究内容：
近年，産業のデジタル化・通信技術の発展にともない，半導体材料であるシリコン・シリコンカーバイドの需要が増加しています．そのため，それらのインゴットをスライスする工程においては，高品位・高効率化が求められていることから，従来のマルチワイヤソー法に放電加工技術を融合したマルチワイヤ放電スライシングが開発されました（図１参照）．本加工法では，工作物とワイヤ電極が非接触の状態で加工を行うことができ，加工面におけるクラックの抑制やカーフロスの低減が期待されています．しかし，ワイヤ電極の給電に用いているグループ給電方式は，装置構成の簡素化を実現した一方で，加工状態の検出特性低下が課題となっています．そこで，本研究では極間検出感度の向上を目的として，極間制御の応答性に関するパラメタが極間検出感度に及ぼす影響について検討を行いました．その結果，各種パラメタの最適化により極間制御性が向上し，より均一なウェハ厚さとなるスライシングに成功しました．

辻　佳裕さんが，2024年度精密工学会九州支部・中国四国支部共催鹿児島地方学術講演会（12月7日）において，ベストプレゼンテーション賞を受賞しました．

発表タイトル：
ロータリドレッサの周速比によるドレッシング特性への影響

研究内容：
加工精度・加工能率の高さや良好な仕上げ面が特徴の研削加工において，工具である研削砥石は加工によって砥粒の磨耗や目詰まりにより切れ味が低下します．そこで, 切れ味を回復させるために，新しい砥石作業面を生成するドレッシング工程が必要となります．ドレッシングに用いられるドレッサには様々な種類がありますが，本研究では耐摩耗性に優れ，研削結果の再現性が高いロータリドレッサを用いています．ロータリドレッサを用いたドレッシングではこれまでに様々な検討がなされてきましたが，本研究ではロータリドレッサと研削砥石の周速度比が砥石作業面の生成機構に与える影響について実験的に検討しました．その結果,ロータリドレッサの周速度比が大きくなるにつれて，砥粒に対する干渉形態が破砕から広範囲の破壊へと変化することが明らかになりました．また，ドレッシングにおける砥粒への干渉形態の変化およびドレッサの干渉面積が加工時に作用する切れ刃の生成数に影響することを明らかにしました．

森口七夕葉さんが，タイ バンコクで開催されたSmall Powertrains and Energy Systems Technology Conference（SETC2024、11月4日～7日）において，「Development of Ignitability Evaluation Index by Optical Combustion Analyzer」と題したポスター発表を行い，The Best Poster Awardを受賞しました．

発表タイトル：
Development of Ignitability Evaluation Index by Optical Combustion Analyzer

研究内容：
船舶や自動車に使用されるディーゼルエンジンでは，燃料の自己着火によって燃焼が始まるため，燃料の着火性を表す指標が必要です．特に，今後，カーボンニュートラルの実現を目的に，二酸化炭素を原料とする燃料を積極的に利用するため，その着火性指標には様々な将来燃料の着火性の差異を適切に表すことが求められます．そこで，本研究では，動力熱工学研究室が独自に開発した燃焼観察可能な定容容器（Optical Combustion Analyzer：OCA）を用い，OCAセタン価と呼ぶ新しい着火性指標の構築に取り組んでいます．本ポスターでは，まず，セタン価正標準燃料と呼ばれるn-ヘキサデカンとヘプタメチルノナンの混合物を供試燃料とし，その割合を変化させました．その着火遅れ期間の計測および噴霧燃焼の可視化により，OCAは燃料の高温酸化反応と呼ばれる化学反応の開始を着火遅れ期間としてとらえていることを明らかにしました．さらに，着火性が低いヘプタメチルノナンを多く含む場合，噴霧の過度な希薄化が着火遅れをさらに長期化させていることを解明しました．
なお，本ポスター発表は海上技術安全研究所との共同研究として取り組んだ成果です．

小橋好充准教授，宮田翔紀さん，河原伸幸教授のグループが，タイ バンコクで開催されたSmall Powertrains and Energy Systems Technology Conference（SETC2024，11月4日～7日）において，「Improvement of Lean Burn Characteristics with Ozone Addition in a Diesel Micro-pilot Natural Gas Engine」と題した論文を発表し，High Quality Paper Awardを受賞しました．

論文タイトル：
Improvement of Lean Burn Characteristics with Ozone Addition in a Diesel Micro-pilot Natural Gas Engine

研究内容：
天然ガスは燃焼時の二酸化炭素排出量が比較的少ないことに加え，その主成分であるメタンは二酸化炭素と水素から合成可能なことが特長です．そのため，天然ガスを主燃料とするエンジンは将来も有望な動力源として期待されています．動力熱工学研究室では，少量の軽油を着火源に用いる天然ガスエンジンにおいて，燃焼後半に天然ガス自着火を適切に生じさせ，熱効率を高める燃焼法を提案してきました．本論文では，まず，この燃焼方式の一層の熱効率向上を目的に，過給による希薄運転を試みました．しかし，希薄化した天然ガス混合気が容易には自着火に至らなかったため，エンジンの吸気にオゾンを添加し，オゾンから生成される活性化学種を利用して天然ガスの自着火制御を試みました．実験では，オゾン添加時にエンジン燃焼室内で生じる熱の発生状況を解析し，これに化学反応動力学計算を併用することで，オゾン由来の化学種が燃焼過程に及ぼす過程を解明しました．この知見により希薄条件下でも天然ガス自着火を制御することが明らかとなり，実機において高熱効率と低NOxを両立する燃焼が可能なことを実証しました．

10月26日(土)に岡山大学ホームカミングデイ2024のイベントとして，機械工学コースでは全研究室の紹介，および教職員，卒業生を交えた交流会を行います.午前中は9研究室の見学，午後は教員，研究室学生，学部3年生を交えた交流会を予定しております.皆様お誘いあわせの上ご参加ください.

なお岡山大学，工学部全体のホームカミングデイは，1週間後の11月2日(土)に行われます.詳細については，こちらをご参照ください.

大倉翔馬さんがベトナムで開催されたThe 5th International Conference on Machining, Materials and Mechanical Technologies (IC3MT2024) で発表した内容に対して，Best Paper Awardを受賞しました．

発表タイトル：
Fundamental Study on Influence of Residual Stress Distribution on Fatigue Strength in ns Pulsed Laser Peening for Welded High-strength Steel

研究内容：
現在，多くの建物は設計寿命を迎えつつあり、亀裂や応力腐食割れ等の疲労き裂発生が懸念されています．疲労き裂を防止するための手段として，水中の試料に短パルスのレーザ光を照射し，その際に発生するプラズマの膨張が水に妨げられることにより発生する高圧力を利用して，材料表面に圧縮残留応力を付与させるレーザピーニング技術があります．本研究では，レーザピーニング処理による金属材料の疲労強度向上を目的として検討しています．今回は，図１に示すレーザピーニング装置を用いて溶接部にレーザピーニング処理を施し，その最大残留圧縮応力値と付与深さ及び変曲点を有する残留応力分布状態が溶接部の疲労強度向上効果に及ぼす影響を体系的に議論しました．その結果，圧縮残留応力を降伏応力相当まで付与し，最大値から滑らかに深さ方向へ変化させながら，より深い領域まで圧縮残留応力を付与することが疲労強度向上に重要であることを明らかにしました．

2024年6月25日に磯部和真助教がアジア熱科学工学連盟(Asian Union of Thermal Science and Engineering: AUTSE)より，2024 AUTSE Young Scientist Awardを受賞しました．この賞は，アジア諸国において活躍する35歳以下の優れた若手研究者に対して授与される賞であり，2017年から約2年ごとに表彰が行われております．授賞式は，2024年6月に上海で開催されたThe Third Asian Conference on Thermal Sciences (ACTS2024)にて執り行われました．

松本虎太郎さんが公益財団法人工作機械技術振興財団より工作機械技術振興賞・奨励賞を受賞しました．

発表タイトル：
つり下げ電極を用いた放電加工による金属AM造形穴のサポート除去

研究内容：
近年，3Dプリンタなどの金属AM技術により曲がり穴や内部空間を有する部品の造形が可能となった．しかし，直径10mm以上の曲がり穴の場合，一般に形状を維持するためのサポート構造が穴内部に必要となるほか，焼結されなかった未焼結粉末が残留することがある．AM造形曲がり穴においてサポート構造や未焼結粉末の除去方法は確立されていない．そこで本研究では金属球に柔軟に変形する銅箔を取り付けたつり下げ電極を考案し，放電加工によってこれらの除去を試みた．今回はU字形状，L字形状，さらにS字が2つ組み合わさったループ曲がり穴形状に対してサポート除去加工を行った．つり下げ電極にはタンデムガイドと呼ばれる銅箔を造形物下穴中心に誘導させることを目的とした箔支持ガイドを取り付けるほか，常に電極の加工方向が重力方向となるよう任意の角度に造形物を傾斜させる造形物傾斜制御を行うことで，図1に示すように複雑な形状に対しても正確に電極球の動きを制御でき，サポートや未焼結粉末を完全に除去することに成功した．

吉田光希さんが香港で開催されたThe 10th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology（ASPEN2023）で発表した内容に対して，Best Paper Awardを受賞しました．

発表タイトル：
Fundamental Study on Influence of Ground Surface Characteristics on Mold Releasability in Compression Molding of Thermosetting Phenol Resin

研究内容：
射出成形などの樹脂成形加工は，プラスチック製品の大量生産および低コスト化には必要不可欠な生産手法であり，今後も生産性の向上や高品質化が常に要求される．現在解決すべき課題として，金型の耐摩耗性，耐食性，離型性などが挙げられ，特に離型性は成形品の品質と金型寿命に大きく影響する．そこで，本研究では，金型加工面性状による成形樹脂の離型性向上を目的とし，精密金型の仕上げ加工面の離型性について研究している．今回は表面粗さの異なる仕上げ加工面の試験片に対して熱硬化性フェノール樹脂を圧縮成形し，図1の離型試験装置で成型品を垂直方向に剥離する際の荷重を離型力として測定することで，表面粗さが離型性に及ぼす影響を離型要因について考察した．その結果，離型力が低くなる適切な加工面粗さRzが存在すること，離型要因としてアンカー効果と成形樹脂内表面近傍での凝集破壊が影響していることを明らかにした．

2024年3月29日に児玉紘幸講師が公益社団法人精密工学会中国四国支部より優秀研究者賞を受賞しました．

日刊工業新聞社主催の「第22回 学生によるビジネスプランコンテスト」（2023キャンパスベンチャーグランプリ中国）において，中国地方の大学院・大学・短大・高専・専門学校 15校から応募された99件の中から，山内翔斗さん，福村徹さん（大学院 博士前期課程 先端機械学コース）のグループが提案した「空き家学生リフォーム事業」が優秀賞（このまち思い広島ガス賞）を受賞しました．このアイディアは，山内さんらが耳にした空き家問題に関するメディアニュースから着想を得ました．なお，受賞のアイデアは大学院環境生命自然科学研究科の大学院科目「高度創成デザイン」の講義で学生が発案したものを本コンテストに応募したものです．
詳しくはこちら

木村匠吾さんが公益社団法人精密工学会より，2023年度精密工学会春季大会学術講演会で発表した内容に対して，ベストプレゼンテーション賞を受賞しました．

発表タイトル：
放電加工における気泡の膨張収縮挙動の数値流体解析

研究内容：
放電加工では，プラズマの熱により油加工液が蒸発し，気泡が生成される．その後気泡は膨張収縮を繰り返すことで，放電の熱により溶融された金属を吹き飛ばし，放電痕を形成する．しかしながら，気泡挙動が材料除去に及ぼす影響の詳細は十分に明らかとなっていない．そこで本研究では，気泡挙動の制御や最適化によって放電痕除去体積を増大させたり，形状をコントロールし，加工特性を向上させるため，基礎検討として極間での気泡の挙動について数値流体解析（CFD）を用いてその再現を試みた．図１に気泡直径の時間的変化と気泡の形状変化を示す．図より，気泡は膨張と収縮を繰り返す減衰運動をしてから一定の大きさに収束し，安定状態になることがわかる．また，CFDによる解析値と高速度観察による実測値はほぼ一致しており，CFDの再現性も示すことができた．よって，放電加工時に発生する気泡の挙動や材料除去に及ぼす影響の一部が明らかとなった．この解析技術を応用することで，様々な放電加工条件での気泡挙動をシミュレーションし，放電加工現象のさらなる解明や加工特性向上のための技術開発が期待できる．

2023年6月26日に篠永東吾助教が一般社団法人電気加工学会より「電気加工学会論文賞」を受賞しました．

論文タイトル：
Improvement in Corrosion Resistance of Al-Cu Alloy by Large-area Electron Beam Irradiation

受賞論文の概要：
Al-Cu合金はアルミニウムに銅を含有したアルミニウム合金の一種であり，軽量でありながら高強度であるといった特徴を有しています．Al-Cu合金の中でもA2017はジュラルミンとも呼ばれ，航空機部品等に広く利用されています．一方で，合金元素に含まれる銅などで構成された金属間化合物（Intermetallic compound: IMC）は腐食の起点となりやすく，Al-Cu合金は耐食性に劣ることが課題です．
　近年開発された大面積電子ビーム照射法では，有効径60mmの高エネルギー密度を有する電子ビームを，数µsのパルス幅でパルス状に照射することで，被加工物の極表面を瞬時かつ均一に溶融することができます．また，電子ビーム照射によって急熱，急冷された被加工物の極表面では，母材組織とは異なる緻密な組織を有する再凝固層が形成されます．
　本論文では，大面積電子ビームを照射することで，Al-Cu合金表面のIMCを微細化し，耐食性が向上することを明らかにしました．また，非定常熱伝導解析を用いた温度履歴解析からも，IMC微細化の裏付けを示しています．得られた結果は，Al-Cu合金の使用範囲拡大に期待されます．

受賞論文のURL：https://doi.org/10.2526/ijem.27.22

竹谷和真さんが公益財団法人工作機械技術振興財団より工作機械技術振興賞・奨励賞を受賞しました．

受賞タイトル：
超仕上砥石の砥粒支持形態に基づく加工機構の検討

研究内容：
超仕上は，ベアリング（軸受）やメカニカルシールなどの精密機械部品の表面を砥石により鏡面状態に仕上げることにより摩擦低減や密封性を実現する精密加工法の一つです．超仕上の加工条件によって，砥石の切れ味の持続する切削状態から砥石が加工面を主に擦過して鏡面に仕上げる磨き状態まで大きく変化しますが，その仕組みはこれまで明らかにされていません．この研究では，切削状態における砥粒の脱落現象に着目し，砥石表面の砥粒が結合剤により支持される形態の異方性をシミュレーションならびに個々の砥粒に対する圧子の微小押込み試験により明らかにし，超仕上げの加工機構を明らかにしています．

宮﨑悠さんが2022年11月24日～25日に電気加工学会全国大会（2022）で発表した内容に対して，一般社団法人電気加工学会より「電気加工学会全国大会賞」を受賞しました．

発表タイトル：
細線ワイヤ放電加工における気泡排出挙動の高速度観察

研究内容：
細線ワイヤを用いる微細ワイヤ放電加工では加工領域が小さく，気泡や加工粉の滞留により放電状態が不安定となりやすい．また，加工粉は気泡が近傍に存在する場合には気泡界面に補足されるため，気泡の排出が加工粉の排出を促すとも考えられる．しかし，油加工液を用いた細線ワイヤ放電加工でのこれらの排出挙動は十分明らかになっていない．そこで，本研究では細線ワイヤ放電加工の高性能化を目的とし，微細ワイヤ放電加工を精密に再現した観察モデルを構築し，加工中の気泡排出挙動の高速度観察を行った．また，高速度観察動画から画像処理を活用して，図１(b)のように気泡のみを検出するなどしてその挙動を詳細に調査分析した．その結果，構築した観察モデルによって加工中の加工粉や気泡の発生と排出状況，放電の分散状況の詳細を同時に観察できること，単発放電エネルギーが大きい加工条件の場合ワイヤ電極近傍での平均気泡サイズや観察領域に存在する総気泡量が増加すること，一般的な加工状況では発生する放電の内約30％が気泡内での気中放電であることなどを明らかにした．