チタン合金 Ti-6AI-4V
チタン合金は、耐食性が高く、比重が鉄とアルミの中間で軽く、強度も高い金属です。
【真空鋳造】
チタン合金は、酸素との親和力が強いので、真空溶解炉を使って鋳造しています。 JUKI会津のチタン合金は、主に人工関節に使われています。
真空鋳造設備 |
チタン合金の人工骨 |
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【大気溶解の問題】 |
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大気で金属を溶解すると、その溶湯の中に空気中の |
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酸素、水素、窒素などのガスが溶け込んでいく |
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鋳造して凝固するときその一部がガス化して |
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気泡となり内部欠陥として残る |
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【真空溶解のメリット】 |
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①大気からの汚染がない |
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②金属中のガスの含有量が下がる(脱ガス） |
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③酸化や窒化されやすい合金成分を含む特殊鋼 |
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耐熱合金、磁性材料などを溶解できる |
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例）Ti合金 INCONELなど |
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【真空溶解のデメリット】 |
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大気圧が掛からないため押し湯の効果が半減し |
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引け巣のコントロールが難しい |
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解決策として当社では遠心鋳造を併用する場合がある |
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真空時間が掛かるため 鋳型の温度降下の管理が難しい |
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当社では鋳造解析を使い最適な方案および鋳造条件を研究している |
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【当社の真空溶解炉は】 |
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精密鋳造専用に作られた設備で |
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溶解量は50Kgである |
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溶解は電磁誘導式溶解炉である |
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電磁力によって溶融金属は適度に攪拌されるので |
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均質な材料ができる |
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設備は一階の鋳造室と二階の溶解室で構成される |
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ロータリーポンプ 、メカニカルブースター さらに |
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油拡散ポンプ にて溶解室で10-3Paの真空を獲得できる |
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作業は予熱した精密鋳造のシェル鋳型を鋳造室に入れ |
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直ちに真空に引きリフトで二階へ上げ |
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二階との隔離を開放した後 |
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溶解るつぼを傾倒して注湯を行うことになる |
