超音波振動を援用した高アスペクト比微細深穴加工:燃料噴射ノズルへの微細深穴加エ

摘要

This study aimed to achieve the high-aspect-ratio microdrilling in L/D=20 by the addition of ultrasonic vibration during drilling. In the experiment in L/D=10, the amplitude of ultrasonic vibration from viewpoints of tool wear and thrust force are determined. The high-aspect-ratio microdrilling in L/D=20 was examined based on the processing conditions in L/D=10. The following results are obtained. The decrease of the cutting rate and the use of the microdrill with thinning are necessary to apply the supersonic vibration for high-aspect-ratio microdrilling in L/D=20.%近年，火力発電所では発電の効率を上げて燃料消費量を抑え るため，従来の蒸気タービン単独の方式からガスタービン等を 組み合わせたコンバインドプラントとすることが主流となって いる．このガスタービンでは，燃焼器出口温度を上げると効率 が上がるため，現在約1350℃の温度を約1700℃まで上昇させ ることが望まれている．しかし，燃焼温度が1600℃を超えると， 指数関数的にNOx排出量が増加してしまう．そのため，燃料と 同時に水蒸気を噴射し，燃焼温度を下げる技術開発が不可欠で ある．この水蒸気を均一に噴射するためにはノズル穴径を現状 の0．8mm～1．Ommから，将来的には0．2mm以下にするという 要求がある．そのため，ノズルの材料であるステンレス・ハス テロイ等に対して直径0．2mm，深さ4mm以上，つまりアスペ クト比（UD＝）20以上の微細深穴を加工する必要があとるいわれ ている．