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未来の課題をチタンで解決

未来の課題をチタンで解決

Problem Solution

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ものづくりの課題

オーファの加工品

課題例1 自社製品・部品を軽量化したい

チタンの比重は4.51とステンレスの約60%の軽さになります。またチタン合金の比強度はステンレスの約3倍あり、例えばパイプ形状の製品については薄肉化による軽量化が可能です。

オーファの加工品

課題例2 機械メンテナンスの回数を軽減したい

ステンレス材からチタン材の採用変更により耐食性が向上することでメンテナンス回数が軽減できる可能性があります。またチタン材の表面硬度はHv200以下と非常に摩耗に弱いですが、チタンの表面改質技術「FG処理」を施すことで表面硬度がHv1000以上になり、耐摩耗性を向上させることができます。バルブやシャフトなどの摺動部品についてランニングコスト削減の可能性があります。

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課題例3 自社製品・部品の耐食性を高めたい

チタンの耐食性は、海水に対しては白金に匹敵し、ステンレス・普通鋼等の主要金属より優れています。薬品、食品プラントといったプラント装置機器での高い耐食性を発揮します。

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課題例4 部品の強度を高めたい

チタン合金を選定することで、部品の強度が向上することを期待できます。代表的なチタン合金である64チタン合金(Ti-6Al-4V)は引張強度895MPa以上、その他にも冷間加工性に優れたβチタン合金(15-3-3-3等)やメーカー独自合金もあります。また、チタン合金に熱処理を行うことで機械的性質を向上する手段もあります。溶体化時効処理により引張強度は1100MPa程度になります。用途に応じて疲労強度および高破壊靭性等を狙うケースや、強度延性バランスを狙うケースなどがあります。

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課題例5 生体適合性がよく、非磁性の部品で医療業界に貢献したい

チタンは体内でのイオンの溶出が少なく、毒性が少ないため、人口関節やインプラントでの実績があります。またチタンは磁性が極めて弱いためMR装置といった高磁場の装置環境での活用が期待されます。加えて金属アレルギーに対して優れた抑制効果があり、腕時計やアクセサリー、眼鏡フレームにも使用されています。

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課題例6 チタンは使用しているが、すぐに焼き付いてしまって困る

チタンの表面改質技術「FG処理」による炭素ドープ酸化チタン皮膜は、かじり付き防止の効果があります。FG処理を施したチタン合金ボルトは、二輪レース環境での採用実績もあります。

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課題例7 今使用しているチタン部品を更に軽量化することはできないか

上記の通り、合金選定と熱処理による強度アップで軽量化実現の可能性があります。また近年では3Dプリンターによるチタン製品の製造技術も向上しており、従来の機械加工では実現できなかった製品形状にすることで、より一層軽量化できる可能性があります。

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課題例8 自社製品・部品を軽量化したい

鉄の柄杓を使用されているお客様より軽量化のご相談があり、チタンの柄杓加工の提案をさせていただきました。
チタンは鉄の約60%の軽さということで、軽量化には最適です。また、柄杓形状への加工も弊社へお任せいただければ可能です。オリジナルサイズも承ります。

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課題例9 チタン部品のメンテナンス回数を軽減したい

チタンは活性な金属であることから、ネジ部(摺動部)のかじりつきに関するご相談をいただくことがあります。
この問題を解決するのが、チタンの表面改質技術「FG処理」です。チタンの本来もっている特性に加え、硬度・摩耗性を向上させることで、かじりつき防止ができます。一度かじりついたチタン部品は再利用が難しいのですが、FG処理を施すことで取り外しが容易となり、メンテナンスパーツ費用の削減に繋がるご提案が可能です。

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課題例10 自社製品・部品の耐食性を高めたい

塩化リチウムを使用する環境下で、工業用熱交換器にSUS316を使用されていたお客様からご相談があり、チタンへの代替を提案しました。チタンは錆びないため、海水等の高塩素濃度の環境下でも高耐食性を発揮します。

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課題例11 今使用しているチタン部品を更に軽量化することはできないか

丸棒を中空(パイプ状)へ加工し、軽量化をご提案させていただいた事例があります。お客様のご要望により、様々な軽量化のご提案ができると思いますので、是非お気軽にお問い合わせください。

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課題例12 医療関係のパーツとしてチタンを検討したい

チタンは生体適合性がよく、非磁性の人体に優しい安全な金属であることから、医療分野へ利用されることの多い材料です。実際に歯科医師の先生が直接、弊社HPよりチタン材をご購入いただき、試作検討されることもあります。
64チタン合金(Ti-6Al-4V)では、酸素、窒素、水素及び鉄の含有率を特別に低く抑えている「ELI(エリー)材」のご用意もあります。是非ご相談ください。
また、ミルシート(成分表)をご希望の場合もお気軽にお問い合わせください。

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課題例13 他社製品との差別化をしたい

チタン丸棒からパイプ形状に機械加工されていたお客様に対し、チタン厚肉シームレスパイプを提案することで、加工時間の短縮によるコストダウンと素材の廃棄スクラップの削減が可能となった事例がございます。
また、64チタン合金(Ti-6Al-4V)をご利用のお客様でより高い引張強度をお求めの場合、熱処理によって約10%の強度UPした素材にすることで、薄肉形状に製品サイズを再設計することができ、更に軽量化できる可能性があります。

当社の製品

チタン製品

チタン以外の製品

技術・加工

チタンは優れた素材である反面、一般的に切削加工や塑性加工が難しく、高度な加工技術やノウハウが要求されます。
弊社は20年以上にわたりチタン加工に携わっており、他金属からチタン材への素材変更の相談や新規開発についても多数実績がございます。複雑な形状や1000分台レベルの高度な加工精度が求められる製品もお任せください。
また、FG処理による表面改質陽極酸化によるカラー加工による、機能性や意匠性に優れた付加価値の高い製品づくりも可能です。

経験に基づくノウハウ

他社では対応が難しく技術的なハードルが高い加工でも、ぜひご相談ください。加工条件を最適化することでご要望にお応えできる可能性があります。
これまで、二輪アフターパーツほか自動車部品向けをはじめ、医療機器向け、半導体製造装置向け、航空宇宙分野等の幅広い業種のお客様からのご相談を承ってきました。
こうした様々な製品用途へのチタン材の活用に取り組んできた経験による、蓄積されたノウハウでお客様の製品力向上に貢献したいと考えています。
たとえ要求精度の厳しい加工であっても、ご使用条件をヒアリングさせていただき用途に応じた代替案を提示させて頂くなど、お客様ひとりひとりへ最適なご提案をいたします。
また、試作品や試験用など比較的小ロットのチタン素材が必要な場合もお任せください。
素材の手配から加工まで、まとめてご注文頂くことでお客様での評価にスムーズに着手いただけるよう、ワンストップサービスで対応いたします。

チタンの基礎知識