チタン合金製のボルトは主に航空宇宙用途で使用されており、一般市場では比較的珍しいため、あまり馴染みのない方も多いと思います。主な利点は次のとおりですチタン合金ボルト.
チタン合金ボルトはチタンをベースにしており、酸素、窒素、炭素などの主な合金元素が含まれています。これらの元素によりチタン合金ボルトは非常に高い強度が得られ、過酷な環境下でも劣化することなく高温でも安定した性能を発揮します。室温では、チタン合金ボルトの引張強さは 540 MPa に達し、ブリネル硬度 (HB) は約 200 になります。設計の調整が必要な場合は、これらの合金元素を真空アニーリングによって調整または除去できます。
チタン合金ボルトには延性が低いという欠点もあります。合金組成により硬度が高く、通常の金型では塑性変形が困難です。そのため、チタン合金ボルトには焼鈍と溶体化処理が必要となります。焼鈍により硬度が低下し、溶体化処理により内部応力が緩和されるため、性能がより安定し、使用中の破損が防止されます。チタン合金の旋削には、材料が硬く、刃先ができやすく、熱伝導率が低いため、非常に高性能の工具が必要です。切削中に材料の構造が変化する可能性があり、切りくずが工具に巻き付く傾向があります。旋削が必要な場合は、より良い結果を得るためにダイヤモンド工具の使用をお勧めします。
チタン合金のボルトは硬い反面、表面に傷がつきやすいです。そのため、旋削加工中はクランプ要件が厳しく、クランプ力が過大であってはならず、潤滑と冷却に高品質の切削液を使用する必要があります。
チタン合金ボルトは一般的な材質のボルトに比べて非常に高価です。材料費が高いことと加工が難しいことが主な理由です。チタン合金ボルトは主に航空宇宙機器で使用されており、一般産業での需要は低いです。そうしないと、一般的なファスナーの消費量に基づいて総コストが非常に高くなります。
価格差を示すには: 標準炭素鋼 M8×25 ボルト価格は約0.2元、ステンレス製は約0.5元、チタン合金バージョンは2元以上です。
従来のボルトのほとんどは冷間圧造によって製造されています。冷間圧造では、金型を使用して室温で鋼をプレスして形状を整えます。金属はすでに高い硬度と機械的特性を備えているため、冷間圧造には高い成形圧力が必要です。小さなボルトは比較的簡単ですが、M12 を超える大きなボルトはマルチステーション コールドヘッダーで製造する必要があります。
チタン合金ボルトの加工方法は主に4つあり、1つ目は旋削加工です。初期のチタン合金のボルトとねじは旋盤で加工されていましたが、この方法はコストが高く、歩留まりも低かったです。現在ではほとんど廃止されており、非標準のチタン合金ボルトにのみ使用されています。2 つ目は熱間鍛造で、冷間圧造とは逆の方法で、材料をプレスして形状を整える前に真っ赤に加熱します。装置の圧力が室温での変形に不十分な場合に使用します。熱間鍛造は今でも使用されていますが、一部の一般的な材料のボルトにのみ使用されています。3番目は鋳造です。この方法は、標準的なチタン合金ボルトには現在使用されておらず、大型アイボルトに時折使用されるだけであり、時代遅れであると考えられています。この記事の焦点である 4 番目の方法は、マルチステーション冷間圧造です。チタン合金ボルトの最も一般的で主流の製造方法です。高品質、高効率、低コストを実現するため、ほぼすべてのファスナー メーカーがマルチステーション コールドヘッダーを使用してさまざまなチタン合金ボルトとナットを製造しています。
チタン合金ボルト用の初期のマルチステーション コールドヘッダーは、日本、ヨーロッパ、米国などの先進国でのみ使用されていました。中国の急速な工業化に伴いファスナー産業が大きく拡大し、このような特殊なコールドヘッダーが国内に導入され広く使用されています。
マルチステーションコールドヘッダーは大型で高い成形力を提供し、標準および非標準の生産を可能にします。ボルトとナット各種金属線をダイスを用いて加工します。機械は環境に優しい設計を採用し、高度な自動化機能を備えています。生産には手動による監督は必要ありません。システムは自動的に障害を検出して停止し、廃棄率を最小限に抑えます。
チタン合金ボルトの製造では、マルチステーション コールドヘッダーにより材料を最大限に節約し、精度を大幅に向上させます。冷間圧造チタン合金ボルトは、優れた経済的メリットをもたらします。機械のクランクシャフト、フレーム、コネクティングロッドは高強度合金で作られているため、長寿命と容易なメンテナンスが保証されます。可変周波数速度調整により、生産中に無段階調整が可能となり、操作が非常に便利になります。
