平成２８年度 ・年 報━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

２−２

事業別研究開発２−２−１

地域資源の高度利用研究事業

１

CLTを活用した在 来軸 組工法 用高 耐力壁 の開発
地域資源部：中原 亨，福留重人
CLT(直 交 集 成 板 )は 欧 州 で 開 発 さ れ た 寸 法 安 定
性が高い材料であり，高耐力・高剛性かつ多機能性を持つ部材であ る。 日 本で は 平成 26年 １ 月にJAS
規 格 が 施 行 さ れ ， 主 に 中 ･大 規 模 建 築 へ の 利 用 が考えられている。しかし，この高耐力・高剛性は
在来軸組工法においても大きな効果を発揮すると考えられる。本県では，年間約５〜６千戸の新設
木造着工戸数があり，在来軸組工法はその８割以上のシェアを占めている。
本 研 究 で は ， CLTの 特 性 を 活 か し た 在 来 軸 組 工法用の高耐力壁を開発するために必要となるデー
タの蓄積を図る。
(1) 二 面 せ ん 断 試 験 に よ る 接 合 条 件 の 検 討
角 材 の 両 側 に 厚 さ 36mmの CLTを 100mm間 隔 で ビ ス
留めおよび釘打ちした試験体の二面せん断試験を行い，強軸・弱軸，および接合具の違いにより接合性能にどの程度の差が生じるか検討した。
その結果，接合具の違いによる接合性能は，強
軸 ・ 弱 軸 と も に ， ビ ス 留 め ＞ 釘 (CN90)打 ち ＞ 釘(CN75)打 ち と い う 順 に な り ， ま た ビ ス 留 め 試 験 体
のみ，強軸と弱軸との間で有意差が認められた。
(2) 小 試 験 体 に よ る 面 内 せ ん 断 性 能 基 礎 試 験
柱 材 に 0.5× １ ｍ の CLT（ 厚 さ 36mm） を ビ ス 留 め
および釘打ちした簡易式小試験体の面内せん断試
験を行い，強軸・弱軸，および接合具の違いにより，面内せん断性能に差が生じるか検討した。
その結果，どの条件においても最大変形時に柱
お よ び CLTと も に 破 損 す る こ と は な く ， 接 合 具 の変形により面材が浮き上がるような状態となっていた。また，完全弾塑性モデル解析による短期基
準せん断耐力は，強軸CN90＞弱軸CN90＞強軸CN75＞
ビス弱軸＞ビス強軸という順になった。
２

県 産 ス ギ CLTの 保 存 処 理 に よ る 耐 久 性 向 上 に関する研究
地域資源部：日髙富男，中原 亨
県内の森林は既に主伐期を迎えており，木材の需
要拡大は喫緊の課題である。一方，欧州で開発されたCLT(直交集成板)は寸 法安 定 性が 高 く， 高 耐力 ・高剛性かつ多機能性を持つ材料であることから，国産材を利活用する上で有用な手段として位置づけられ，今後CLTを 利用 し た中 ・大規 模建 築 や在来軸組工法住宅向けに利用増大が見込まれる。しかし，日本の気候は欧州と異なり，とりわけ高温多湿な南九州では，CLTの保存性能の低下が懸念される。
そ こ で 本 研 究 で は ， CL Tを 使 用 し た 建 築 物 の 耐
久 性 向 上 を 図 る こ と を 目 的 に ， 県 産 ス ギ CLTの 保
存処理技術及び保存性能について検討した。
(1) ラ ミ ナ へ の 木 材 保 存 薬 剤 の 注 入 性 の 検 討- 10 -

ホウ酸塩とAACの２種類の木材保存薬剤(濃度５％)を用い，塗布処理と加圧注入処理を行った。塗布処理は，刷毛を用いて３回処理した。また，加圧
注 入 は 前 排 気 19.9kPaで 1 0分 , 加 圧 は 980k P a で 3 0
分 ， 後 排 気 は 19.9kPaで 10分 間 の 条 件 で 行 っ た 。
ラ ミ ナ の 寸 法 は ， 400× 120× 25mmと し ， 各 薬 剤 で５枚ずつ用いた。
ホウ酸塩を塗布処理したときの浸潤度の平均
は，辺材部で9.0％，心材部で1.7％，加圧処理では辺材部で98.4％ ，心材部で94.8％であった。 AACを塗 布 処 理 し た 時 の 浸 潤 度 の 平 均 は ， 辺 材 部 で 0.6％ ， 心 材 部 で 0.0％ ， 加 圧 処 理 で は 辺 材 部 で 93.3
％ ， 心 材 部 で 91.4％ で あ っ た 。
(2) CLTへ の 木 材 保 存 薬 剤 の 注 入 性 の 検 討
ラ ミ ナ と 同 様 に ホ ウ 酸 塩 と AACの ２ 種 類 の 木 材
保 存 薬 剤 を 用 い ， 注 入 処 理 を 行 っ た 。 CLTの 寸 法は 300× 300× 36mmと し ， 注 入 処 理 で 各 ５ 枚 を 用 い
た 。 な お ， CLTの 処 理 は 県 内 企 業 に 委 託 し て 処 理
を 行 っ た 。 そ の 際 ， ホ ウ 酸 塩 は 濃 度 12％ で 二 重 真
空 処 理 ，AACは 濃 度 ３ ％ で 加 圧 注 入 処 理 を 行 っ た 。
ホ ウ 酸 塩 の 浸 潤 度 の 平 均 は 87.6％ で あ り ， AACの 浸 潤 度 の 平 均 は 83.1％ で あ っ た 。
こ れ ら の こ と か ら ， ラ ミ ナ 及 び CLTで は ２ 種 類の保存薬剤は注入処理を行うことで，浸潤度の規格 (80％ 以 上 )を 満 た す こ と が 確 認 で き た 。
３

シ ラ ス の 全 量 JIS化 に よ る 産 業 創 生
シラス研究開発室：袖山研一，吉村幸雄，
増 永卓 朗普通シラスを結晶質と火山ガラス質に乾式比重分離し，シラスの全量活用による産業創生を目指す。乾式比重分離装置を用いて，結晶質と火山ガ
ラ ス の 最 適 分 離 条 件 に つ い て 検 討 し た 。結 晶 質 は ，JIS砂 と し て ， 密 度 ， 粒 度 ， ガ ラ ス 含 有 率 な ど JIS
適 合 性 試 験 を 行 っ た 。火 山 ガ ラ ス 質 は ，化 学 組 成 ，
強 熱 減 量 ，ガ ラ ス 含 有 率 ，密 度 ，粒 度 を 評 価 し た 。
また，火山ガラスは，混和材として用いるため，
昨年度導入したローラミルやジェットミルを用いて 粉 砕 試 験 を 行 っ た 。粉 砕 し た 火 山 ガ ラ ス 微 粉 は ，
水蒸気吸着測定装置で水分の吸脱着特性の評価を行 っ た 。 粉 砕 し た 平 均 粒 径 10,5,3,1μ mの 火 山 ガ
ラ ス 質 の 微 粉 末 は ， 混 和 材 と し て セ メ ン ト と 10〜
30％置換したコンクリート試験を行った。また，火山ガラス質のうち，軽量の軽石分もある程度分離
可 能 で あ る こ と が 分 か り ，JIS軽 量 細 骨 材 と し て ，密度，粒度，実績率の評価を行った。以上の研究
結 果 に つ い て は ， 特 許 を 出 願 （ 特 願 2016-91671）
し ，セ メ ン ト 協 会 ，日 本 材 料 学 会 ，日 本 コ ン ク リ ー
ト工学会に論文投稿を行った。

２−２−２

新素材・新材料開発研究事業

平 成 28年 度 は 該 当 な し平成２８年度・年 報━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

２−２−３

生産・加工システム開発研究事業
１

中空セラミックス押出成形技術の開発
生産技術部：牟禮雄二金属の塑性加工について，製造過程を可視化する独自のシミュレーション手法をセラミックスの押出成形へ適用するための評価・解析技術を検討する。本研究では，中空セラミック押出成形部品について，その成形過程を解析し，材料の流速を制御することで成形不良を防止する押出成形技術を開発することを目的としている。本年度は，以下について実施した。
＜複雑形状部品の押出し成形性の検討＞①ダイス形状の仕様決定
・ 複 雑 形 状 部 品 の 押 出 し 対 象 を 9-Cellハ ニ カ ムとし，枠の有無で２パターンとした。
・ 枠 有 り の 場 合 ， 分 岐 穴 φ 4.5mmで 20個 ， ハ ニ
カ ム 厚 み 1.5mmで 外 径 38mmと し た 。
・ 枠 無 し の 場 合 ， 分 岐 穴 φ 4.5mmで 16個 ， ハ ニ
カ ム 厚 み 1.5mmで 外 寸 26.7mmと し た 。
②ダイス等の設計・製作
・ 内 径 40mmの 樹 脂 製 ハ ニ カ ム 押 出 し ダ イ ス と 実験装置を設計・製作した。
③押出実験条件
・ 押 出 し 素 材 と し て 粘 土 を 用 い ，素 材 温 度 R.T. ，
押 出 し 速 度 は １ mm/sで ， 無 潤 滑 と し た 。
④押出実験結果
・ いず れの条件で も内部 破断 が生 じることなく,成形性は良好であった。
・押出し曲線から，定常状態後では継ぎ押しの影響は無視できると言える。
２

金属・セラミックス接合における酸化抑制技
術の開発
生産技術部：瀬知啓久
電気・電子，機械など多くの工業分野に用いられ る セ ラ ミ ッ ク ス と 金 属 の 接 合 に お い て ， Tiを はじめとする活性金属成分を含むろう材を用いた活性ろう付は工程短縮を実現する一方，ろう材の酸化による劣化抑制のために高価な装置を用いた真空排気が必須条件となっている。
そこで，本研究では活性金属ろう材の劣化を抑制するとともに，真空排気設備を必要としない新規接合法を開発することを目的としている。
本年度は，レーザブレージングにおけるシール
ドガスによる酸化防止と簡易チャンバーによる酸化防止の中間レベルとなるガス吐出方式を用い，金属・セラミックス接合評価を実施した。
試料周辺の雰囲気を制御するため，レーザ透過
窓 と し て 90mmφ の 石 英 板 を 用 い ， 試 料 台 と し て 設
置した石英板との間に試料を挟み，石英板周囲の４ 方 向 か ら 計 20L/minの Arガ ス を 吐 出 さ せ ， 試 料
周 辺 の 酸 素 濃 度 低 減 を 図 り ，加 熱 実 験 を 実 施 し た 。
接合試料の断面組織観察を実施したところ，サイアロンとろう付部，および超硬合金とろう付部の界 面 付 近 に Tiの 濃 化 層 が 認 め ら れ た 。こ れ は Ti-N ，Ti-Si， お よ び Cu-Ti化 合 物 が 形 成 し た も の と 考 えられる。また，ろう付部の界面および未接合部の界面には０の濃化層が認められた。これは，ろう材 端 部 の 界 面 に お い て Ti酸 化 物 が 形 成 し た こ と により，未接合部が生じたものと考えられる。これ
ら 接 合 挙 動 は ， ろ う 材 中 に 含 ま れ る 活 性 成 分 (Ti)の添加率に伴って変化し，チャンバーを用いて酸化の影響を低減した場合と比較して接合強度が低下傾向を示した。
このことから，活性成分のセラミックスとの反応による界面反応層の形成状況と雰囲気から取り込まれる酸素との反応によるろう材の酸化が，接合挙動に大きく影響することが明らかとなった。
３

タブレット状素材を用いた板鍛造技術の高度化
生産技術部：牟禮雄二
せん断加工の一種である「ファインブランキン
グ （ 以 下 ， FB ）」 は ， 割 れ の 発 生 を 防 ぎ ， 破 断 のない垂直なせん断面を得る加工法である。ところが 当 該 工 法 で は ，板 素 材 の 約 70％ を 廃 棄 し て お り ，
コストダウンのボトルネックとなっている。そこ
で先行研究を実施し，タブレット状素材を用い，FBと 比 較 し て 同 等 以 上 の 品 質 が 得 ら れ ， 材 料 廃 棄率を革新的に低減できる独自のタブレット鍛造法（板鍛造の一種）を考案した。本研究では，板鍛造技術の高度化・実用化を目的に，タブレット鍛造法に関する諸課題を解決する。本年度は，以下について実施した。
(1) FEM解 析 に よ る タ ブ レ ッ ト 状 素 材 （ 薄 い 四 角柱）の最適縦横比の特定①目標形状
・本研究では，横長品（ターボチャージャー部
品 ： SUS310， 板 厚 2.4mm） と 正 方 品 （ シ ー ト
リ ク ラ イ ナ ー 部 品 ： SCM435， 板 厚 3.3mm） の２つの部品を目標形状とした。
②塑性流動解析と素材縦横比の特定・塑性流動解析は，金型を剛体，材料を弾塑性
体 と 仮 定 し ，加 圧 速 度 20mm/s ，摩 擦 係 数 0.1 ，
冷間加工として実施した。
・タブレット状素材の縦横寸法は，正方形を基準 と し て ， 正 方 形 の 一 辺 寸 法 の 1/8を 順 に 高
さ方向に加除し，目標形状と同一体積となる
よう，横幅を定めた。縦横比の条件は，横長品 で 12条 件 お よ び 正 方 品 で 10条 件 と し た 。
・タブレット状素材は，２つの目標形状の図心
と素材の幅方向の中心を一致させて型に設置した。
・解析の結果，上下パンチの被加工材との接触部 に 設 け た 逃 が し 空 間（ 当 該 空 間 が 無 い 場 合 ，材料が金型内に密閉され，金型が破損する）
へ向けて左右のはみ出し長さがバランスした流動となる素材の縦横比を特定することができた。
- 11 -

平成２８年度 ・年 報━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━(2) 金 型 破 壊 対 策 の 検 討
F EMに よ る 解 析 で ， 部 品 形 状 に 起 因 す る 非 常 に大きな応力集中部が発生し，金型破壊に至ることがわかった。そこで，金型の割れの伸展を抑制する技術を考案することで，最大主応力を約８割低減できた。
複数金属部品の変形加工技術に関する研究
生産技術部：松田豪彦，堀之内悠介，
牟禮雄二
本研究では，鍛造を適用して目的どおりの部品形状を得ると同時に，２つの部品の結合を容易にするための「かしめ部」を設けた加工技術を開発する。ねじ止め等を行わずにかしめ部の変形によって２つの部品を結合させる技術を確立し，効率的な部品づくりを目指す。本年度は，以下について実施した。
(1) 結 合 を 考 慮 し た 鍛 造 技 術 の 検 討
かしめを可能とする突起形状の鍛造加工を検討した。加工過程で１方向にフィンを成形し，その逆方向に突起を成形する加工法を適用した。事前に計算機シミュレーションによって，同鍛造加工の可否を予測した。シミュレーション結果をもとに 鍛 造 金 型 を 設 計 製 作 し ， ア ル ミ ニ ウ ム 合 金 6061
材 （ φ 20× 12㎜ ） を 被 加 工 材 に し て ， 鍛 造 実 験 を行った。その結果，フィンと突起を同時に成形することができ，目的どおりの形状を得ることができた。
(2) 加 工 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る 最 適 化
鍛造加工では材料にひずみが蓄積することで加工硬化が生じる。そのため，かしめ部が変形しにくくなる恐れがある。そこで，上記鍛造実験のシ
ミュレーションの中で，かしめ部となる突起の相
当ひずみ値を算出して，加工硬化具合を調べた。
計算の結果，ひずみの蓄積は少なく，かしめは可能と思われる状態であった。また，突起先端部の金型を密閉状態にした場合でも，ひずみの蓄積は少ない結果となった。

る 要 因 を 調 査 し ， 清 浄 工 程 中 の pHの 変 化 や 陽 イ
オン，陰イオンが清浄化に大きく関与していることを見いだした。
また三番蜜からの蔗糖回収では，アルコール類
を用いて糖を分離・回収するバッチ試験において，三番蜜に含まれる蔗糖の約４割を回収するまでに至った。

４２−２−４
１

バイオ・食品開発研究事業

蔗糖収率向上のための製糖技術の開発
食品・化学部：大谷武人，安藤浩毅，
神園純子
鹿児島県内離島ではサトウキビを原料として粗糖（蔗糖の精製前の糖）が生産されている。サトウ キ ビ 中 に は 15〜 20％ の 蔗 糖 が 含 ま れ て い る が ，
現在の粗糖回収率（歩留）はサトウキビ重量基準
で 11〜 12％ ほ ど で あ る 。
そこで本研究では，サトウキビ搾り汁の清浄化
方法の改善，及び三番蜜からの蔗糖回収の二つの手法によってサトウキビからの粗糖生産における粗糖収率を向上させる製糖技術の開発を行う。
本年度は，サトウキビ搾り汁の清浄化工程中の成分分析を行い，工程における凝集沈殿に影響す- 12 -

２

麹菌体からの有用物質製造技術の開発
食 品 ・ 化 学 部 ： 安 藤 義 則 ,奈 良 彩 加 ,亀 澤 浩 幸 ,下 野 か お り
鹿児島県内では，さつまいも澱粉粕を原料とする麹菌固体発酵法によるクエン酸の製造を行っている。本研究では，液体発酵によるクエン酸製造に 取 り 組 む と と も に ， 発 酵 残 渣 か ら N-ア セ チ ル グ
ル コ サ ミ ン ， β -グ ル カ ン な ど の 機 能 性 物 質 の 製造技術を開発する。本年度は，液体発酵の安定化と菌体糖組成の制御について検討した。
液体発酵の安定化では，２ｔの液体培養装置の改 良 ， 発 酵 開 始 時 の 培 地 pHを 下 げ る こ と に よ り ，
雑菌汚染することなく安定した発酵が実現した。
このとき，培養日数と麹菌の生成産物との関係を調べたところ，培養３日目でタンパク質分解酵素がピークに達することが分かった。
菌体糖組成の制御については，培養日数や初発の糖濃度を変えることで，麹菌体中に含まれる有用 成 分 で あ る グ ル コ サ ミ ン や β -グ ル カ ン 量 を 増加できることを明らかにした。
３

芋焼酎の熟成促進技術に関する研究
食品・化学部：奈良彩加，安藤義則，
亀澤浩幸，下野かおり
蒸 留 の 際 に 生 成 す る 硫 黄 系 化 合 物 (ガ ス )は 刺 激
的香味を示し，製品の品質に影響を与える。新酒を飲むことが一般的である芋焼酎は短期間で出荷
さ れ る た め 熟 成 (ガ ス 抜 き )期 間 の 短 縮 が 求 め ら れている。本研究ではガスを選択的に吸着する資材を用い，熟成の促進を目指す。
本年度はフィルター部分にガス吸着資材を使用した熟成促進装置による実規模試験を実施するとともに，ガス成分の経時変化を調査した。焼酎に含まれる硫黄系化合物４成分のうち，特にメチル
メルカプタンと硫化ジメチルは揮散しにくいが，装置の使用により，効果的に濃度を低減させることができた。一方，エステルや高級アルコール等の成分にはほとんど影響を与えなかった。
通常の方法では熟成に３か月以上を要するが，今回は１か月の静置に加えて数日間装置を使用することで十分に熟成が進み，従来より１か月以上
熟成期間を短縮することができた。

平成２８年度・年 報━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

２ − ２ − ５ 環境・生活・デザイン技術開発研究事業
１

鹿児島の伝統文様を活用した立体表現技術の開発
企画支援部：山田淳人
研究主幹：山角達也
当センターでは，鹿児島の伝統文様（薩摩焼原図，奄美針突文様，大島紬絣文様）を，レーザ加工機による精密な切断加工で木工品などに利用することで，様々な商品化を実現した。しかし近年では，精密な切断だけでなく，より付加価値を高めるための表現が求められている。そこで本研究では，センター所有のレーザ加工機を利用して鹿児島の伝統文様を様々な素材に対し立体表現を行う技術を確立することを目的とする。
本年度は，薩摩焼用の型板や板締染色用の型板に 対 し て ，焦 点 距 離 ，出 力 ，送 り 速 度 ，デ ュ ー テ ィ
値を変えて最適な立体表現技法を模索した。
薩 摩 焼 用 の 型 板 は ，一 部 の 窯 元 で 試 験 導 入 さ れ ，型板を利用した商品が販売されているなど好評である。
２

シラスを活用した排水処理技術の開発
食品・化学部：向吉郁朗
活性汚泥に粘土などの無機性懸濁物を添加することで，凝集性が向上し沈降性が良好になることが知られている。
今 年 度 は ，シ ラ ス 等（ 鹿 屋 土（ 風 化 し た シ ラ ス ），串 良 シ ラ ス ( 普 通 の シ ラ ス ）， 入 来 モ ン モ リ ） と微生物の相互作用について検討した。
脱窒菌による硝酸体窒素の分解速度について鹿屋土添加の効果を検討したところ，無添加の場合と 比 較 し て 12mg/L添 加 で 約 1.2倍 ， 44mg/L添 加 で
約 1.8倍 ， 150mg/L添 加 で 約 1.8倍 ， 500mg/L添 加 で
約 2.0倍 に な る 結 果 で あ っ た 。 鹿 屋 土 の 添 加 量 に
応 じ て 分 解 速 度 が 速 く な る が ， 44mg/L以 上 の 添 加
では頭打ちになることがわかった。
シラス等の種類の違いについても試験した結果，いずれも鹿屋土とほぼ同じ分解速度になることがわかった。
これらのことから，間欠曝気や嫌気好気処理な
どの硝化脱窒を行っている活性汚泥施設においては，廃水処理効率が向上することが示唆される。
特に処理能力に余裕のない施設においては，シラス等の添加により処理効率が向上し能力に余裕が生じ，沈降性の良い活性汚泥に改善されるものと推定される。

２−２−６

電子・情報技術開発研究事業

平 成 28年 度 は 該 当 な し２−２−７ 九州・山口各県工業系公設
試 連 携促 進 事業

１

超硬合金の鏡面加工に関する研究
生産技術部：岩本竜一，栗毛野裕太，研究主幹：市来浩一
超硬合金の最大の特徴は高い高温強度と耐反応性であり，工具や金型材料として広く用いられている。しかし，超硬合金は非常に硬く脆い材料であるため，放電加工，研削加工を経て，手仕上げ
工程により鏡面を得るのが一般的な方法で，高能率加工とはほど遠い状況にある。
近年，超硬合金用のダイヤモンド工具が新しく開発され，これを用いた超硬合金の直彫り加工が始まっている。このような加工は，超精密な運動精度を有する工作機械と高価なダイヤモンド工具
および安定した温度環境が必須であり，県内中小企業が簡単に適用できる方法ではない。
本研究は，一般的な工作機械とダイヤモンド工
具を用いて，超硬合金の加工の高能率化および仕上げ面向上を目指す。
４種類の超硬合金材料について，バインダレス
多結晶ダイヤモンド工具を用いた正面切削加工を行った結果，通常は切削加工が不可能な超硬合金の切削加工が可能となった。この時の切削抵抗および表面粗さを調べた。切削抵抗は主分力が背分力より大きく，超硬材種により大きく異なる傾向
が 認 め ら れ た 。 ま た ， 表 面 粗 さ Raが 0.2〜 0.25μ m
程度に留まった。ダイヤモンド工具の摩耗が大き
く，表面粗さが切削距離の増加に伴い不安定になった。
４種類の超硬合金材料について，ダイヤモンド砥 石（ #700 ）を 用 い て 研 削 加 工 を 行 っ た 結 果 ，表 面
粗 さ Raが 0.12〜 0.15μ m程 度 で あ り ， 完 全 な 鏡 面を得ることはできなかった。超硬材種の違いによって得られる表面粗さに大きな差が無かった。
２

生産工程における三次元データの効果的活用
法に関する研究
生産技術部：南 晃，堀之内悠介，松田豪彦
九 州 ・ 山 口 各 県 公 設 試 の CAD／ CAM／ CAE担 当 者で構成する研究会を運営している。本年度は，定期的な研究会を開催し，技術支援や試験研究に関する情報・意見交換等を行った。（研究会の開催：
３回）
各県持ち回りで開催し，各県の実情，解析事例紹介などの情報交換及び工場や施設の見学を行った 。 平 成 28年 度 は 佐 賀 県 ， 鹿 児 島 県 ， 福 岡 県 で 開催した。また，新たな取組として動的解析に関するテーマを取り上げ，鹿児島開催の時には共同で共振周波数及び振動実験を行った。
さ ら に ， 各 県 の 所 有 す る CAE解 析 ソ フ ト ウ ェ ア
で共通課題を解析し，ソフトウェアごとの操作手
順，解析結果などを検討した。本年度は細長い薄板の一端に荷重をかけて他端と接するような変形を解析する丸め加工，テーブル状の構造物を振動させてその特性を解析する振動特性解析，薄板の熱応力解析などについて取り組み，各県のソフト- 13 -

平成２８年度 ・年 報━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

ウェアで解析し検討した。

２−２−８

工業基 盤 技術 研究 事業

１ 技術創出（シーズ創出）研究(1) レ ー ザ 加 工 機 を 用 い た 表 面 加 飾 技 術 の 研 究
企画支援部：山田淳人
研究主幹：中村寿一
本研究は，レーザ加工機の新たな加工技術を開発 し ，新 製 品 開 発 に 活 か す こ と を 目 的 と し て い る 。
今年度は，昨年度得られたデータをもとに，仏壇企業と連携して，下地加工を施した仏壇の扉部
品にレーザ加工機による加飾を行った後に，沈金の技法を付加して，より高級感のある仕上げを行った。高評価は得られたが，より繊細な加飾の表現手法のニーズが高く，今後の課題となった。
また，木工関連の企業とレーザ加工による浅彫り
加工を部分的に取り入れた製品の試作を行った。
開発された製品は特産品コンクールに出品し，一部は商品化され，販売も行われている。
(2) 発 酵 技 術 を 活 用 し た 新 食 品 の 開 発
食品・化学部：松永一彦，下野かおり，
亀澤浩幸
発酵食品の原料として扱われなかった農産物（ 茶 ，に ん に く ，ぎ ん な ん ）に 発 酵 技 術 を 活 用 し ，新しいタイプの発酵食品を開発することを目的とする。
本年度は，茶を原料とした甘酒と醤油について処理条件を検討した。その結果，甘酒に適した茶葉の処理条件を見いだした。通常の甘酒の製法に好適な茶葉を加えることで，茶葉を柔らかく，またさわやかな香りが引き立つ試作品ができた。醤油については，小麦の代替に茶葉を使った麹で試醸したが，窒素や糖分等が少ない醤油となった。
にんにくについては，黄麹菌及び白麹菌で種付け，製麹したにんにく麹の安定製造条件を見いだした。
ぎんなんからは，納豆菌を種付け・培養し，納豆とぎんなんの風味を併せ持つ納豆を試作した。
(3) 鋳 造 加 工 部 品 の 外 観 検 査 に 関 す る 研 究
生産技術部：上薗 剛
カメラによる検査が難しいとされている複雑な形状や，不規則な素地，内面，ねじ山などを有す
る機械加工部品について，照明方法や撮像方法などを検討し，不良を検出する技術を開発する。本
年度は以下の成果が得られた。
①内面撮像方法の検討
・均一な照明方法として面発光の照明を利用した。これに伴い新たな治具を作成し，測定環境を再構築した。
・ 電 動 xyzス テ ー ジ と カ メ ラ の 制 御 ， 更 に 取 得 画
像の平面画像再構築のプログラムを一体化した。
・ 擬 似 不 良 サ ン プ ル （ ド リ ル 穴 φ 0.5， 1， 2mm）
- 14 -を ， 平 面 画 像 （ 1080× 180ド ッ ト ） に 変 換 し ， ネ
ジ模様をキャンセルする手法を２通り検討した。
ア ）同 じ 部 位（ ネ ジ の 山 頂 部 分 は 山 頂 部 分 の み ）のデータを集めて平均化（横方向平均）
例えば山頂部分のみのデータを集めて，その輝度平均を計算し，その値を係数として山頂部分の各画素の輝度を調整する。他の部分でも同じことを行うことで平面画像全体の輝度を均一にする。
しかし，カメラ，ミラー，サンプルの設置精度を確保することが難しく，常に山頂部分を直線で得ることができない。また，画像上の山頂部分の位
置 が 徐 々 に 変 化 （ 横 方 向 54ド ッ ト で 下 方 に 1ド ット）するため，複数画素の情報から按分する必要が あ る こ と か ら 処 理 が 複 雑 に な る 。結 果 と し て も ，
ねじ山をクリアにキャンセルできなかった。
イ ）山 − 谷 − 山 の １ 周 期 で 平 均 化（ 縦 方 向 平 均 ）山 − 谷 − 山 方 向 の １ 周 期 は 20ド ッ ト で あ る こ とか ら ， １ ド ッ ト ず つ ず ら し た 画 像 20枚 を 重 ね 合 わ
せて平均化した。ねじ模様は，ほとんど判別できないレベルになった。この方法は，位置精度をほ
とんど気にすることなくネジ模様のキャンセルが可能であるというメリットがある。
(4) シ ラ ス バ ル ー ン 沈 降 物 を 活 用 し た カ プ セ ル 化技術および徐放化技術の開発
シラス研究開発室：増永卓朗，袖山研一，
山之内清竜
シラスバルーンのカプセル化技術についてアル
ギン酸ゲルによるカプセル化を検討した。
①アルギン酸ナトリウム水溶液に褐色を示すうがい薬を混合した後，塩化カルシウムと反応させて球状のゲルを作製し，水溶液中での溶出を観察した。その結果，時間の経過に応じてアルギン酸ゲ
ルからうがい薬成分の溶出が確認できた。アル
ギン酸ゲルの形成によって，シラスバルーン内部に含浸した水溶性物質の除放効果が見込めることがわかった。
②アルギン酸ゲル修飾によるシラスバルーンについて検討した。その結果，塩化カルシウム水溶液を含浸させた後，表面を洗浄し，アルギン酸ナト
リウム水溶液に浸漬することでゲルをバルーン
表面のみに修飾できたが，表面に残った，あるいは反応中に溶出したカルシウムイオンによって，一部団粒状になった。
２ 技術高度化（ニーズ対応）研究(1) 溶 接 技 術 を 利 用 し た 特 殊 金 属 接 合 技 術 の 開 発生産技術部：堀之内悠介，松田豪彦
特殊金属（インコネル等）は，通常の鋼材と比べ高耐熱性や高耐食性などの特徴を持っている。
最近では，厳しい使用環境に対応した溶接製品が求められ，特殊金属と他金属を組み込んだ製品として，焼却炉や薬品配管等の需要が増えてきている。溶接技術者不足により，機械的継手等複雑な構造になり，コスト増の要因となっている。

平成２８年度・年 報━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

そ こ で ， 本 研 究 で は TI G溶 接 法 を 用 い た 自 動 溶接システムを構築した。これにより，インコネル
材のみの溶接条件や低炭素鋼との異種金属溶接時の溶接条件及び前加工で注意する点などノウハウを得ることができた。
今後，得られた技術や条件を用いて特殊金属や組合せの接合方法を容易にし，県内企業の溶接現場で使用できるようにするとともに高機能な製品や小型化した製品の開発を支援する。
(2) 切 削 加 工 に お け る 工 具 摩 耗 の ３ 次 元 測 定 技 術に関する研究生産技術部：南 晃，松田豪彦，堀之内悠介
エンドミルを用いた切削加工において，工具摩耗の適正な測定・管理は生産現場において大きな課題である。本研究では，全焦点３Ｄ表面形状測定装置で工具刃先の摩耗の進行を把握し，適正な工具摩耗の測定・管理技術の確立を目的とする。
本年度に実施した内容は以下のとおりである。
① 工 具 摩 耗 を CCDカ メ ラ と 画 像 処 理 に よ り 定 量 化
す る 方 法 に つ い て 検 討 し た 。 直 径 10mmハ イ ス フ
ラットエンドミルで炭素鋼を側面切削して工具摩耗を測定する実験を行った。その結果，この方法を用いてオンライン工具摩耗測定ができる目処がついた。
② 直 径 10mmハ イ ス フ ラ ッ ト エ ン ド ミ ル で 炭 素 鋼 を側 面 切 削 し ， 切 削 長 10， 20， 30ｍ に お け る 工 具 刃
先摩耗を微細形状測定機によって３次元的に測定した。その結果，工具摩耗を３次元的測定で確認することができた。
(3) Ｅ Ｍ Ｃ 試 験 技 術 の 高 度 化 研 究
生産技術部：上薗 剛
県内電子関連企業が開発する電子機器や電子部
品を，最新のＥＭＣ法規制に高い信頼性で効率的に適合させるため，当センターのＥＭＣ試験環境の性能評価，改修による信頼性向上，最新の法規制へ適合させるための環境整備，適切な試験を行
うためのマニュアル作成などを通じて，ＥＭＣ試
験技術の高度化を目指す。本年度は以下の成果が得られた。
1) 耐 性 （ イ ミ ュ ニ テ ィ ー ） 試 験 機 の 性 能 評 価
電子機器等にノイズを印加する試験機（静電気試験機，雑音許容度試験機）の２機種について，
出力波形をオシロスコープを用いて測定した。
①静電気試験機
当 セ ン タ ー 所 有 の 試 験 機（ ESS200AX ）に つ い て ，
その出力電流を規格値と比較した結果，規格を満たしていることが確認できた。また最新型の機器（ 同 社 ESS-S3011） の 波 形 と 比 較 し た 結 果 ， 減 衰
中の波形がやや乱れていることが確認できた。
②雑音許容度試験機
当 セ ン タ ー 所 有 の 試 験 機 （ EFT-8014G） に つ いて，その電圧波形を規格値と比較した結果，５本の 出 力 端 子（ CDN経 由 ）に 同 時 に 印 加 す る 試 験 モ ー

ド で ， ピ ー ク レ ベ ル が 75％ 程 度 ， 立 ち 上 が り 時 間が２倍近くかかり，一部規格を満たさないことが確認できた。
2) 電 磁 環 境 測 定 室 の 改 修 と 性 能 評 価①製品から発生する電磁ノイズの測定は，５面暗室（床以外に電波吸収体を設置）で測定することとなっているが，当センターは６面暗室（全面電波吸収体を設置する）であり，床反射が加算されないため，測定値が小さめに出る。そこで，床面に金属板を敷設することで５面暗室とし，その効果を検証した。結果は，リファレンスデータ（認定サイトで得た結果）と同じピークレベルまで値が大きくなることを確認した。
②供試体に供給する電源の品質は，各サイト毎に状況（利用設備，配線長，取り回し等）が違っており一定でないため，測定値にバラツキが生じる
一つの要因になっている。電源の品質を安定させる た め に ク ラ ン プ や VHF-LISNと 呼 ば れ る 電 源 安 定
化 の 機 材 を 付 加 し ，そ の 効 果 を 検 証 し た 。結 果 は ，電源ラインの品質が改善され，いくつかあった波形のこぶが平均化された。上記金属板を併用すると，リファレンスデータとほぼ重なる波形が確認できた。
本 年 度 は 測 定 対 象 と し て LED電 球 を 使 用 し た ため，波形の形状でしか比較できずその差を数値化することができなかった。次年度は，同一疑似ノイズ発生源を使用し同様の実験を実施する予定である。
(4) ス ギ 心 去 り 平 角 材 の 接 合 性 能 に 関 す る 研 究
地域資源部：福留重人，中原 亨，日髙富男
スギ丸太の大径化に伴い，利用が検討されている心去り平角材について，その物性や変形が木造建築物の接合性能に及ぼす影響を把握して構造設計用データを取得する。また，接合部の変形に関するデータを蓄積することで，スギ心去り平角材
を梁桁等の横架材に用いた木造建築物の構造信頼性確保に活用する。本年度の成果は以下のとおりである。
①梁桁接合部のクリープ性能把握（せん断荷重）
心去り平角材の接合部における長期的な変形性能を把握するために，Ｈ型せん断試験体の梁上部に継続して載荷し，梁と桁の相対的な変位を測定し た 。そ の 結 果 ，湿 度 の 高 い 期 間 は 変 位 が 減 少 し ，
湿度の低い期間は，変位が増加する傾向が見られたが，接合部加工位置による差は少なかった。
②梁桁接合部の強度性能把握
接合部の加工から１年間経過後に，大入れ蟻掛
け仕口で接合した試験体の引張試験及びせん断試
験を行い，荷重及び変位を測定した。得られた荷重−変位関係から降伏荷重及び最大荷重を求めた。その結果，心去り材と心持ち材の平均値に有意差は認められなかった。
③接合部の変形測定（経時変化）
接合部の加工から１年間経過後に，各部材の幅- 15 -

平成２８年度 ・年 報━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

反りを変位計で測定した。測定箇所は長辺の接合
加 工 を 行 っ て い な い 面 の 中 央 部 を 間 隔 150mmで 測定した結果，平衡含水率程度に乾燥した試験体では変形量が少なく，接合部加工位置による差も少なかった。

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