チタン材は特に金属の中でも軽量かつ耐食性にも優れています。そのためチタン材は次世代のばね材料としても注目されています。しかし、チタン材は加工機で削りにくいため、加工が難しいと言われています。
今回はチタン材の加工方法や特徴とともに、チタン材でのばねを製造する時のポイントをご紹介していきます。
チタン材の加工が難しい理由
チタン材の加工が難しいといわれる理由は大きく4つあります。
①発火しやすい
チタンは摩擦の耐性が低いので、加工時に出る切り粉が燃える可能性があります。
②摩擦による工具の消耗が激しい
引っ張り強度が高いという性質があり、加工に使う工具に大きな負荷がかかります。
③変形しやすい
たわみが出やすく、寸法通りの精度で仕上げるには難易度が高いものとなります。
④高価格
軽量で強く、また耐食性にも優れた金属のため価格が高くなりやすいです。また加工コストもかかるため、量産品は注意が必要です。
こういった理由からチタン材は難削材と言われているのです。
難削材とは、加工機で削りにくく加工がしにくい材料や素材のことをいいます。
加工には工具の寿命が短くなる、表面粗さが調整できない、寸法精度が出すのが困難、切削熱が原因で溶着が発生するなどの様々な問題を引き起こします。チタン材の具体的な特徴はこちらのブログでも紹介しています。
チタン材の加工方法
チタン材の代表的な加工方法は切断・曲げ・溶接・切削があります。その他、プレス加工や焼成による成形も行われていますが、チタン材は難削材なので、素材がチタン合金なのか純チタンなのかなど、加工に使用するマシンの設定を細かく設定しながら、適切な方法で加工を仕上げる必要があります。
チタンバネの製造
チタン材は強度が高いだけではなく、しなりやすくもあり、少しぐらい曲げても元に戻る性質があるため、ばね特性もあります。（特性についてはこちらのブログにてまとめています。）チタンばねは冷間成形ばね、熱間成形ばねのいずれもが製造可能です。製造工程は鋼のばねと基本的に異なりませんが、いくつかの留意点があります。チタン材にも種類があり、例えば純チタンは曲げ加工やプレスができる一般的なチタン材料です。
栄光技研ではチタン材でのばね製造も可能です。
下記URLにて栄光技研でのばね活用事例をまとめた資料がダウンロードできます。
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