ばね加工
2024年08月06日
ばね材のピアノ線の特徴・用途や成分、種類の違いについてポイントを解説します。
ピアノ線は硬鋼線よりも信頼性が高く、身近な製品というより、どちらかといえば工業製品に使用されるばね材です。引張強度が高いだけでなく、ばね材の硬さや耐疲労の面でも、高い信頼性を持っているばね材です。
実際にSWP-Bを使用してねじりコイルばねを製造している動画です。
楽器のピアノにも使用している？！
「ピアノ」と名称についていますが、ピアノ線は一般的に工業用のワイヤーのことを言います。楽器用ピアノ線に関してはミュージックワイヤー(music wire)と呼ばれ、音のむら防止や使用時の負荷を考慮しているので、工業用のピアノ線より高品質となります。
ピアノ線の特徴・用途
ピアノ線はJIS規格で「SWP-A」、「SWP-B」、「SWP-V」の3種類です。
ピアノ線の用途としては、SWP-Vは主に船舶や自動車などのエンジン部品の弁バネに、SWP-AやSWP-Bはブレーキやクラッチの部品として使用されます。ベットのスプリングや建築用途のシャッタースプリング、自動車のシートスプリングにも使用されています。
強度はSWP-BはSWP-Aより引張強さが約10%高いです。弁ばね用に使用するSWP-Vは、キズ深さと脱炭深さをA・B種より更に厳しく規定しています。ただし、ばね材としてピアノ線を使用する場合、気をつけるポイントは通常の鉄系の材料と同様、防錆処理をしなければ、錆が発生します。
ピアノ線の成分
ピアノ線材はP，S，Cuなどの不純物が厳しく管理されています。（表①）
線材のきず、脱炭についても腐食試験の結果、きず深さが0.1mm以上あってはなりません。脱炭検出試験の結果、全炭層の深さが0.07mm以下でなければならないとされています。ピアノ線にしかない基準となっています。（参照URL：ピアノ線の成分について）
表①ピアノ線材の化学成分表
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種類記号 |
化学成分 |
|||||
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C(炭素) |
Si(ケイ素) |
Mn(マンガン) |
P(リン) |
S(硫黄) |
Cu(銅) |
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SWRS82A |
0.80～0.85 |
0.12～0.32 |
0.30～0.60 |
0.025以下 |
0.025以下 |
0.20以下 |
SWP-AとSWP-Bの材質の違いについて
SWP-A（A種）とSWP-B（B種）の違いは、材料強度です。B種の方がより高い強度を持ちます。しかし加工性は悪くなりますので、ばねの使用用途によって使い分ける必要があります。
A種は許容最大応力も高く、繰り返し荷重に対する疲れなどに好ましい特性をもっています。B種は設計上どうしても高い引張り強さ、耐へたり性を要求されるばねには適当ですが、きびしい成形加工などで問題となる靭性面では、A種よりも若干劣ります。
（参考URL：A種とB種の違いについて）
栄光技研株式会社では、使用環境に応じて、ばねの設計提案も可能です。
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