特許 7508363 キャビテーション装置及びキャビテーション処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-21

(45)【発行日】2024-07-01

(54)【発明の名称】キャビテーション装置及びキャビテーション処理方法

(51)【国際特許分類】

   B23P 17/00 20060101AFI20240624BHJP

【ＦＩ】

B23P17/00 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020219169

(22)【出願日】2020-12-28

(65)【公開番号】P2022104142

(43)【公開日】2022-07-08

【審査請求日】2023-05-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000132161

【氏名又は名称】株式会社スギノマシン

(74)【代理人】

【識別番号】110000165

【氏名又は名称】弁理士法人グローバル・アイピー東京

(72)【発明者】

【氏名】上坂 洋雄

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 章

(72)【発明者】

【氏名】徳道 世一

(72)【発明者】

【氏名】澤越 純

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１５７４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５８１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１４４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３３４６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１２１７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／００９１２３２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】Danlos, A., 外４名，"Study of the cavitating instability on a grooved Venturi profile"，J. Fluids Eng.，米国，ASME，2014年10月，p.1-20，http://arxiv.org/abs/1212.4243

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｐ ５／００－１７／００

Ｂ２６Ｆ １／００－３／１６

Ｂ２４Ｃ １／００－１１／００

Ｂ０１Ｊ １４／００－１９／３２

Ｃ２３Ｃ ２４／００－３０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャビテーション流体を噴射するノズルと、
前記キャビテーション流体の流れ方向を変える方向切換部であって、前記キャビテーション流体の流れ方向を誘導するとともに、前記キャビテーション流体に内在するキャビテーション気泡の拡散を抑制する凹溝又は円弧溝の溝部を有する方向切換部と、
ワークを配置するワーク固定部と、
を有し、
前記溝部の溝幅および溝高さは、前記ノズルから噴射された直後の前記キャビテーション流体の直径よりも大きい、
キャビテーション処理装置。

【請求項2】

キャビテーション流体を噴射するノズルと、
前記キャビテーション流体の流れ方向を変える方向切換部であって、前記キャビテーション流体の流れ方向を誘導するとともに、前記キャビテーション流体に内在するキャビテーション気泡の拡散を抑制する溝部を有する方向切換部と、
ワークを配置するワーク固定部と、
を有し、
前記方向切換部は、前記キャビテーション気泡の前記ワークまでの衝突距離を調整する
衝突距離調整部を有する、
キャビテーション処理装置。

【請求項3】

キャビテーション流体を噴射するノズルと、
前記キャビテーション流体の流れ方向を変える方向切換部であって、前記キャビテーション流体の流れ方向を誘導するとともに、前記キャビテーション流体に内在するキャビテーション気泡の拡散を抑制する溝部を有する方向切換部と、
ワークを配置するワーク固定部と、
前記ワーク固定部の角度を調整する角度調整部と、
を有する、キャビテーション処理装置。

【請求項4】

キャビテーション流体を噴射するノズルと、
前記キャビテーション流体の流れ方向を変える方向切換部であって、前記キャビテーション流体の流れ方向を誘導するとともに、前記キャビテーション流体に内在するキャビテーション気泡の拡散を抑制する溝部を有する方向切換部と、
ワークを配置するワーク固定部と、
前記方向切換部の下部に配置され、前記方向切換部の高さを調整する昇降部と、
を有する、キャビテーション処理装置。

【請求項5】

キャビテーション流体を噴射するノズルと、
前記キャビテーション流体の流れ方向を変える方向切換部であって、前記キャビテーション流体の流れ方向を誘導するとともに、前記キャビテーション流体に内在するキャビテーション気泡の拡散を抑制する溝部を有する方向切換部と、
ワークを配置するワーク固定部と、
前記方向切換部で切り換えられた前記キャビテーション流体の流れ方向を更に変える２次方向切換部と、
を有する、キャビテーション処理装置。

【請求項6】

キャビテーション流体を噴射するノズルと、
前記キャビテーション流体の流れ方向を変える方向切換部であって、前記キャビテーション流体の流れ方向を誘導するとともに、前記キャビテーション流体に内在するキャビテーション気泡の拡散を抑制する溝部を有する方向切換部と、
ワークを配置するワーク固定部と、
を有し、
前記ワーク固定部は、前記ワークを回転させる回転機構を有する、
キャビテーション処理装置。

【請求項7】

液体を貯留するタンクであって、少なくとも前記ノズルと、前記方向切換部と、前記ワーク固定部とを貯留した液体中に配置するタンクを更に有する、
請求項１～６のいずれかに記載のキャビテーション処理装置。

【請求項8】

前記キャビテーション気泡の量を調整する制御装置を更に有する、
請求項１～７のいずれかに記載のキャビテーション処理装置。

【請求項9】

キャビテーション流体をノズルから噴射し、
前記ノズルから噴射された前記キャビテーション流体の流れ方向を誘導するとともに、前記ノズルから噴射された直後の前記キャビテーション流体の直径よりも大きい溝幅および溝高さを有する凹溝又は円弧溝の溝部により前記キャビテーション流体に内在するキャビテーション気泡の拡散を抑制し、
前記溝部で誘導された前記キャビテーション気泡をワークに衝突させる、
キャビテーション処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品の表面にキャビテーション処理をするための装置及びキャビテーション処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、航空機部品等の高機能部品に対して、キャビテーション処理をすることによって、各種部品の表面に圧縮残留応力を付加することや、ディンプル形状を形成させることで、摩擦を緩和するとともに潤滑油の保持等が行われる。キャビテーション処理は、表面処理、ピーニング、洗浄、剥離、切断、バリ取り等の総称である。

【0003】

しかし、液体（例えば、水）を利用したキャビテーションは、原理的に解明されていないことも多く、キャビテーションを安定的に制御するための方法の確立や装置化は容易ではない。

【0004】

例えば、部品の内面を表面処理するためのシステムであって、内部に部品が位置付け可能なタンク、タンク内の流体であって、部品がタンク内に位置付けられたときに、部品を沈めることができる流体、流体内に沈められたノズルであって、第１の方向に向けられたキャビテーション流体の流れを生成するノズル、及び流体内に沈められた偏向ツールであって、キャビテーション流体の流れを、第１の方向から第２の方向に再方向付けする偏向面を有し、第１の方向が部品の内面から離れ、第２の方向が部品の内面に向かう偏向ツールを有する、システムが開示されている。（例えば、特開２０２０－１５７４７０号公報、以下、「特許文献１」参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のように、偏向ツールを利用して、キャビテーション流体の流れ方向を変えることによって、複雑形状のワーク内部にキャビテーション処理をすることができる。しかし、キャビテーション処理対象となるワークの狙った位置に確実にキャビテーションを与えるためには、改良の余地がある。

【0006】

例えば、キャビテーション流体を直接ワークに衝突させた場合や、単にキャビテーション流体の流れ方向を変えて直接ワークに衝突させた場合、ワークの狙った位置ではなく、狙った位置の周囲にキャビテーション処理がされてしまうことがある。

【0007】

また、液中においてノズルから噴射されたキャビテーション流体は、キャビテーション気泡を内在している。キャビテーション気泡は、一時的に液中に滞留することが知られている。キャビテーション気泡が分散した状態でキャビテーション流体をワークに衝突させても、ワークの狙った位置に最適なキャビテーション効果（残留応力等）を与えることができない。すなわち、キャビテーション気泡が分散した状態でキャビテーション流体をワークに衝突させても、ワークの狙った位置に最適なキャビテーション効果を与えるために、処理回数が多くなり、長い時間を要する。

【0008】

本発明は、適切な処理位置に最適なキャビテーション効果（残留応力等）を与えるキャビテーション処理装置及びキャビテーション処理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のキャビテーション処理装置は、
キャビテーション流体を噴射するノズルと、
前記キャビテーション流体の流れ方向を変える方向切換部であって、前記キャビテーション流体の流れ方向を誘導するとともに、前記キャビテーション流体に内在するキャビテーション気泡の拡散を抑制する溝部を有する方向切換部と、
ワークを配置するワーク固定部と、
を有する。

【0010】

本発明のキャビテーション処理方法は、
キャビテーション流体（Ｃ１）をノズル（２）から噴射し、
前記ノズル（２）から噴射された前記キャビテーション流体（Ｃ１）の流れ方向を誘導するとともに、前記キャビテーション流体（Ｃ１）に内在するキャビテーション気泡（Ｃ２）を溝部（５）での拡散を抑制し、
前記溝部（５）で誘導された前記キャビテーション気泡（Ｃ２）をワーク（Ｗ）に衝突させる。

【発明の効果】

【0011】

本発明のキャビテーション処理装置及びキャビテーション処理方法によれば、適切な処理位置に最適なキャビテーション効果（残留応力等）を与えられる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態のキャビテーション処理装置を示す側面図

【図2】平常時の第１実施形態のキャビテーション処理装置を示す斜視図

【図3】衝突距離調整部で調整した状態の第１実施形態のキャビテーション処理装置を示す斜視図

【図4】第１実施形態の溝部を示す斜視図

【図5】（ａ）は、三角形状の溝部を示す図であり、（ｂ）は、円弧形状の溝部を示す図である。

【図6】変形例１の溝部を示す斜視図

【図7】変形例２の溝部を示す斜視図

【図8】第２実施形態のキャビテーション処理装置を示す斜視図

【図9】第３実施形態のキャビテーション処理装置を示す斜視図

【図10A】比較例１のテスト結果を示す図

【図10B】実施例１のテスト結果を示す図

【図11】比較例１と実施例１の残留応力の測定結果を示す図

【発明を実施するための最良の形態】

【0013】

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態のキャビテーション処理装置１は、原子力分野等で利用される高機能部材や、一般的な金属部材等の表面に対して、キャビテーション処理を行う。キャビテーション処理装置１は、図１および図２に示すように、ノズル２と、方向切換部３と、ワーク固定部６と、角度調整部７と、を有する。ノズル２は、キャビテーション流体Ｃ１を噴射する。方向切換部３は、キャビテーション流体Ｃ１の流れ方向を変える。ワーク固定部６は、方向切換部３から供給されるキャビテーション流体Ｃ１の流れ方向にワークＷを配置する。角度調整部７は、ワーク固定部６の角度を調整する。方向切換部３は、溝部５を有する。溝部５は、キャビテーション流体Ｃ１の流れ方向を誘導するとともに、キャビテーション流体Ｃ１を構成するキャビテーション気泡Ｃ２の拡散を抑制する。

【0014】

ノズル２は、高圧流体供給源（不図示）から供給されるキャビテーション流体Ｃ１を噴射する。
ノズル２から噴射されるキャビテーション流体Ｃ１が方向切換部３の表面に衝突することで、キャビテーション流体Ｃ１の流れ方向が切り換わる。方向切換部３は、キャビテーション流体Ｃ１の流れ方向を一次的に受ける。そのため、方向切換部３の表面がキャビテーションで壊食、損傷することを避けるために、方向切換部３の表面は、強度の高い材質が望ましい。

【0015】

溝部５は、キャビテーション流体Ｃ１の流れ方向を誘導するとともに、キャビテーション流体Ｃ１を構成するキャビテーション気泡Ｃ２の拡散を抑制する形状である。
図４に示すように、キャビテーション流体Ｃ１が方向切換部３の表面に配置される溝部５に衝突することで、キャビテーション流体Ｃ１の流れ方向が切り換わる。

【0016】

溝部５の形状は、凹凸形状が望ましい。溝部５が凹凸形状であることにより、凹形状の箇所にキャビテーション気泡Ｃ２が入り込みやすくなり、キャビテーション気泡Ｃ２が拡散しにくい状態を作りやすく、キャビテーション効果（残留応力等）が向上する。さらに、キャビテーション気泡Ｃ２が拡散しにくい状態が作りやすいため、従来よりも短い時間でワークＷのキャビテーション処理を行える。

【0017】

なお、溝部５の形状、幅、深さ、個数等は、限定されるものではなく、キャビテーション流体Ｃ１の流路として機能する形状であればよい。例えば、図５（ａ）で示す三角形状や、図５（ｂ）で示す円弧形状等を適宜選択できる。

【0018】

溝部５は、ワークＷまでキャビテーション流体Ｃ１を誘導する流路である。直線形状の流路の場合は、ワークＷに対してダイレクトにキャビテーション流体Ｃ１を衝突させることができる。

【0019】

溝部５に単数の凹溝や円弧溝を形成した場合は、比較的溝幅を広くすることでキャビテーション流体Ｃ１を１つの流れとしてワークＷに衝突させることができ、局部的により高いキャビテーション効果が得られる。
具体的には、図４に示すように、溝部５は、溝幅Ｗ１、溝高さＨ１を有する。溝幅Ｗ１と溝高さＨ１をキャビテーション流体の直径ＷＣよりも大きくすることによって、キャビテーション気泡Ｃ２の拡散が抑制される。

【0020】

溝部５に複数の凹溝や円弧溝を並列に形成した場合は、キャビテーション流体Ｃ１を複数の流れとしてワークＷに衝突させることができ、広い幅に対してより高いキャビテーション効果が得られる。
具体的には、図６に示すように、方向切換部３に複数の溝部５を形成する。ノズル２から噴射されたキャビテーション流体Ｃ１は、複数の溝部５に分岐し、分岐したキャビテーション流体Ｃ１の流れ方向は、各溝部５に誘導される。この場合、各溝部５を流れるキャビテーション流体Ｃ１の直径ＷＣは、直径ＷＣ２～８で分岐するとともに、溝高さＨ１以下でワークＷに衝突する。

【0021】

その他、直線形状の複数の流路をワークＷに近い箇所で合流させる形状にする場合は、ワークＷに対するキャビテーション処理の幅は狭くなるが、キャビテーション気泡Ｃ２の量が増えるため、より高いキャビテーション効果が得られる。

【0022】

また、溝部５は、ワークＷまでキャビテーション流体Ｃ１を誘導する流路であるが、キャビテーション流体Ｃ１をより誘導しやすくするためには、ノズル２を傾斜させることが望ましい。ノズル２の傾斜角度は、０～１８０°の範囲で調整する。ノズル２を傾斜させることによって、溝部５に対してキャビテーション効果が付与されることが抑制される。

【0023】

また、ノズル２を傾斜させる方法以外にも、図７で示すように、溝部５が傾斜部５ａを有することで、キャビテーション流体Ｃ１がワークＷの方向だけに流れるようにできる。

【0024】

方向切換部３には、図２および図３に示すように、衝突距離調整部８が配置される。衝突距離調整部８は、キャビテーション流体Ｃ１のワークＷまでの衝突距離を調整する。衝突距離調整部８は、方向切換部３の前後左右方向の幅や長さを調整する。図２は、キャビテーション処理装置１の通常時における衝突距離調整部８を示す。図３は、衝突距離調整部用スイッチ８ａで調整することによって、衝突距離調整部８の幅を狭くした状態のキャビテーション処理装置１を示す。具体的な衝突距離調整部８の内部構造としては、スライド機構やシリンダ機構を有する。また、衝突距離調整部用スイッチ８ａは、手動式、自動式どちらでもよい。衝突距離調整部８は、キャビテーションの処理条件に応じて、衝突距離を調整する。その他、方向切換部３をユニット構造として、複数の方向切換部３を配置してもよい。衝突距離調整部８によって、最適な量のキャビテーション気泡Ｃ２（の集合体）をワークＷに衝突させ、キャビテーション処理を行える。

【0025】

ワーク固定部６は、ワークＷを固定する。ワーク固定部６は、例えば、ワークＷの端部を複数のボルト等の締結具で固定するものや、ワークＷの一部を挟み込んで固定するものである。

【0026】

角度調整部７は、ワークＷの傾斜角度を調整する。角度調整部７は、ワーク固定部６と連結する。角度調整部７は、例えば、ワーク固定部６の下部に連結する。角度調整部７は、角度調整部用スイッチ７ａで調整することによって、０～１８０°、より好ましくは４５～１３５°の角度で位置決めを行う。具体的な角度調整部７の内部構造としては、スライド機構やシリンダ機構を有する。また、角度調整部用スイッチ７ａは、手動式、自動式どちらでもよい。

【0027】

方向切換部３の下部に、昇降部９を配置してもよい。昇降部９は、昇降部用調整スイッチ９ａで調整することによって、昇降用支持部９ｂが伸縮し、方向切換部３の高さを調整する。具体的には、昇降部９は、スライド機構やシリンダ機構を有する。昇降部９は、キャビテーションの処理条件に応じて、方向切換部３の高さを調整する。昇降部９によって、上下方向のワークＷの狙った位置に対してキャビテーション気泡Ｃ２をワークに衝突させ、キャビテーション処理を行える。

【0028】

方向切換部３で切り換えられたキャビテーション流体Ｃ１の流れ方向を、さらに変える２次方向切換部４を有してもよい。２次方向切換部４は、例えば、ワーク固定部６に固定される。２次方向切換部４は、方向切換部３と同様、溝部を有してもよい。その場合、２次方向切換部４の溝部が、キャビテーション流体Ｃ１の流れ方向を面内で変えてもよい。
方向切換部３と２次方向切換部４の２段階でキャビテーション流体Ｃ１の流れ方向を調整することによって、キャビテーション流体Ｃ１の速度が最適となる。また、複雑な構成のワークＷに対してキャビテーション処理できるとともに、ワークＷの狙った位置や衝突力の調整等のバリエーションが増える。

【0029】

キャビテーション気泡Ｃ２の量を調整することのできる制御装置１２を有してもよい。例えば、液中内において、キャビテーション気泡Ｃ２は、温度変化による影響を受ける。制御装置１２は、例えば、市販の温度調整装置である。最適な温度は、４０～５０℃であるが、液中内の環境やワークに対して求めるキャビテーション効果に応じて、制御装置１２は、温度を調整する。

【0030】

ワーク固定部６は、図８および図９に示すように、ワークＷを支持または回転させる回転機構１０を有してもよい。回転機構１０は、例えば、ワークＷの中心に挿入し固定できる軸対称形状（例えば、円筒、丸棒等）の回転軸を有し、駆動源（不図示）の駆動に伴って回転軸を回転する。回転機構１０により、例えば、ワークＷが円筒形の場合にキャビテーションの処理位置を順次変えられる。これにより、ワークＷを都度固定する必要がなくなり、作業時間を短縮できる。図８に示すように、回転機構１０の回転軸のみでワークＷを固定する方法だけでなく、図９に示すように、回転機構１０の回転軸の先端に支持部１１を配置し、ワークＷの両端を支持した状態でキャビテーション処理を行なってもよい。

【0031】

また、回転機構１０の回転軸は、ワーク固定部６またはワークＷに対する位置を調整する構成としてもよい。例えば、回転機構１０の回転軸を、ワーク固定部６の下流側（方向切換部３側）に配置することで、溝部５で流れ方向が誘導されたキャビテーション流体Ｃ１が短い距離でワークＷに衝突する。また、回転機構１０の回転軸を、ワーク固定部６の上流側（方向切換部３から離れる側）に配置することで、溝部５で流れ方向が誘導されたキャビテーション流体Ｃ１が長い距離でワークＷに衝突する。こうした回転機構１０の回転軸の位置は、ノズル２から方向切換部３および溝部５の距離との関係性によって、適宜選択する。

【0032】

次に、本実施形態のキャビテーション処理工程について説明する。

【0033】

（第１実施形態：１段階の方向切換）
最初にワークＷの固定作業とキャビテーション処理の条件出しを行う。まずは、方向切換部３の長さや高さを衝突距離調整部８、昇降部９で調整し、ワークＷをワーク固定部６に固定する。次に、角度調整部７の角度を０～１８０°、より好ましくは４５～１３５°のうち最適な条件を設定し、固定する。
なお、この固定作業の前または後で、タンクＴ内を液体（例えば、水）で満たす。キャビテーション処理を液中で行うことによって、キャビテーション気泡Ｃ２（の集合体）を安定的に溝部５に囲い入れることに繋がる。そのため、最適な量のキャビテーション気泡Ｃ２をワークＷに衝突させ、最適なキャビテーション効果が得られる。

【0034】

次に、高圧水供給源（不図示）を起動し、ノズル２の位置を固定し、ノズル２からキャビテーション流体Ｃ１を方向切換部３に向けて噴射する。噴射されたキャビテーション流体Ｃ１は、方向切換部３の溝部５に衝突し、減速される。溝部５の凹みにキャビテーション流体Ｃ１が入り込んで、ワークＷに向かって進行し、衝突することで、キャビテーション処理が行われる。

【0035】

なお、キャビテーション流体Ｃ１は減速した状態で、濃度の高いキャビテーション気泡がワークＷに衝突する。そのため、キャビテーション流体Ｃ１の速度が速すぎてキャビテーション処理対象ではない箇所にキャビテーション処理が行われるのを抑制し、ワークＷの狙った位置にキャビテーション処理を行える。

【0036】

（第２実施形態：２段階の方向切換）
最初にワークＷの固定作業とキャビテーション処理の条件出しを行う。まずは、図８に示すように、方向切換部３や２次方向切換部４の長さや高さを、衝突距離調整部８や昇降部９で調整し、ワークＷをワーク固定部６に固定する。次に、角度調整部７の角度を０～１８０°、より好ましくは４５～１３５°のうち最適な条件を設定し、固定する。なお、この固定作業の前または後で、タンクＴ内を液体（例えば、水）で満たす。

【0037】

次に、高圧水供給源（不図示）を起動し、ノズル２の位置を固定し、ノズル２からキャビテーション流体Ｃ１を方向切換部３に向けて噴射する。噴射されたキャビテーション流体Ｃ１は、方向切換部３の溝部５に衝突し、減速される。溝部５の凹みにキャビテーション流体Ｃ１が入り込んで、２次方向切換部４に衝突し、さらに減速される。キャビテーション流体Ｃ１が２次方向切換部４の表面に沿ってワークＷに向かって進行し、衝突することで、キャビテーション処理が行われる。

【0038】

なお、キャビテーション流体Ｃ１は減速した状態で、濃度の高いキャビテーション気泡（の集合体）がワークＷに衝突する。そのため、キャビテーション流体Ｃ１の速度が速すぎてキャビテーション処理対象ではない箇所にキャビテーション処理が行われるのを抑制し、ワークＷの狙った位置にキャビテーション処理を行える。

【0039】

次に、実施形態のキャビテーション処理装置１を利用した場合のキャビテーション効果の検証テストについて、説明する。

【0040】

（検証テスト１）
キャビテーション処理装置１を利用しないテスト（比較例１）と、キャビテーション処理装置１を利用するテスト（実施例１）の２種類を行った。

【0041】

比較例１では、キャビテーション処理装置１を利用せず、高圧水供給源（不図示）から供給される４０ＭＰａのキャビテーション流体Ｃ１を、ノズル（本実施形態のノズル２と同様）から検証用のワークＷ（アルミ板）に対してダイレクトに１５秒間衝突させた。
実施例１では、キャビテーション処理装置１を利用して、ノズル２の位置を固定し、高圧水供給源（不図示）から供給される４０ＭＰａのキャビテーション流体Ｃ１をノズル２から方向切換部３に向けて噴射した。キャビテーション流体Ｃ１を方向切換部３の溝部５を通過させて、検証用のワークＷ（アルミ板）に１５秒間衝突させた。

【0042】

図１０Ａは、比較例１の検証テスト１の結果である。図１０Ｂは、実施例１の検証テスト１の結果である。比較例１と実施例１を比較すると、実施例１の方が打痕の量が多い。これは、キャビテーション流体Ｃ１内のキャビテーション気泡Ｃ２（の集合体）が拡散されない状態が保たれたことによって、最適なキャビテーション効果が与えられたためと推測できる。

【0043】

（検証テスト２）
検証テスト１だけでは表面上（見た目上）の効果しか判断できない。検証テスト２では、市販の残留応力測定装置を利用して、比較例１と実施例１の検証テストを施したそれぞれのワークＷに付与された残留応力を計測した。

【0044】

図１１は、検証テスト２の結果を示す。縦軸が残留応力で、横軸がワークＷ表面からの深さを示す。なお、縦軸の残留応力は、数値がプラス方向に大きくなるにつれて引っ張り作用が働き、数値がマイナス方向に大きくなるにつれて圧縮作用が働く。未処理を◇、比較例１を□、実施例１を〇でプロットした。比較例１と実施例１を比較すると、実施例１の方が深くまで圧縮応力が残留している。

【0045】

検証テスト１と検証テスト２の結果より、実施例１の方が大きなキャビテーション効果が得られている。

【0046】

以上、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0047】

１ キャビテーション処理装置
２ ノズル
３ 方向切換部
４ ２次方向切換部
５ 溝部
５ａ 傾斜部
６ ワーク固定部
７ 角度調整部
７ａ 角度調整部用スイッチ
８ 衝突距離調整部
８ａ 衝突距離調整部用スイッチ
９ 昇降部
９ａ 昇降部用スイッチ
９ｂ 昇降用支持部
１０ 回転機構
１１ 支持部
１２ 制御装置
Ｃ１ キャビテーション流体
Ｃ２ キャビテーション気泡
Ｗ ワーク
Ｔ タンク
Ｗ１ 溝幅
Ｈ１ 溝高さ
ＷＣ キャビテーション流体の直径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】