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チタン合金の金属特性:

チタン合金は熱伝導性が低いため温度変化が多い環境でもその高い引っ張り強さを維持できる。 

耐熱合金は耐高温性、 耐腐食性、耐酸化性、耐クリープ性を持つ合金である。 航空機エンジン内部のような高温、高圧で化学的に厳しい環境での使用にとても適している。チタン合金、ニッケル合金は厳しい使用環境においてもその特性は変化しないため、切削加工性は非常に悪い。

α-ß(アルファ‐ベータ)合金

α-ß チタンはα相とβ相の両方の特性を持った合金で、互いの特性によってその性質は安定している。α-ß チタンの代表はTi6Al4Vで、航空機業界で多く採用されている。これに分類される合金は成型しやすく、室温・中高温での高い引っ張り強さが特長となる。熱処理を施すことで、これら金属特性を変更できる。

ß (ベータ)合金

ßチタンはV、Nb、Ta、Moといった添加物が含まれていることで、ß相の安定が保たれている。ßチタンに代表される合金は Ti11.5Mo6Zr4.5Sn、Ti15V3Cr3Al3Sn、 Ti5553で、ßチタンは熱処理、溶接が可能で耐高温性がある。材料の形成するのが容易で複雑な形状な部品にも採用されている。 しかし、低温環境では粘り強さが失われ、脆くなる性質がある。 ßチタンはシート、加重の掛かる部位、ファスナー、スプリングなどの部品に多く採用される。

耐熱合金の特性:

挑戦


切削加工工具の寿命を長くするには摩擦係数を低く保つことが重要になる。クーラント供給方法を最適化することで、切れ刃での発熱を管理し、究極的にはその管理方法の信頼を高める。

クーラントを供給する最適な方向と圧力で切りくずが分断・除去されることにより、加工機械、工具の保護につながる。

クーラント量と金属除去量には高い相関関係がある。

クーラントについて

シンセティックまたはセミシンセティック性のクーラントを最適な量、圧力、濃度で使用する。クーラント濃度は10%~12%が絶対条件となる。スピンドルスルークーラントとツーリングは外部給油式に比べて最大4倍の長さの工具寿命が予測される。外部給油の加工機を内部給油に変換可能なリングを使用することも可能である。クーラント排出方向は工具の切れ刃に向けることにより、その効果が発揮される。

クーラント量は最低毎分13リッターで最小3.5MPaが推奨される。

航空宇宙産業で採用される合金の旋盤加工では15MPaなどの超高圧クーラントも最新鋭で推奨される。

大量生産で使用される高流量・高圧クーラントポンプシステムには35MPaにもなるポンプが存在する。

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