中国の精密チタンバルブ工場 - Wstitanium
Wstitaniumは、チタンの熟練専門家、機械エンジニア、技術者で構成される専門チームです。豊富な業界経験と深い技術蓄積に基づき、原材料の厳格な選別から製造工程の綿密な管理、厳格な品質検査に至るまで、あらゆる工程において国際先進基準と規格に準拠し、すべてのチタンバルブ（チタン製ボールバルブ、チェックバルブ、グローブバルブ、バタフライバルブ、ゲートバルブ、ニードルバルブ、計装バルブなど）が優れた性能と信頼性の高い品質を備えていることを保証します。
バタフライプレートが配管軸に対して垂直な位置にある場合、バルブは閉じています。バタフライプレートを90°回転させて配管軸に対して平行な位置に置くと、バルブは開き、流体は自由に通過できます。
チタングローブバルブは主にパイプライン内の媒体を遮断または接続し、媒体の流れを効果的に制御し、流れを正確に調整し、パイプラインシステムの安全で安定した効率的な動作を確保するために使用されます。
電動チタンバルブ
電気駆動の助けを借りて、媒体の流れを効率的に遮断、接続、または調整することができ、媒体制御と材料の耐腐食性に対する要求が高い化学、製薬などの分野で広く使用されています。
カスタムチタンバルブ
カスタマイズチタンバルブは、チタングレード、複雑な機能や形状など、さまざまな作業条件、媒体の特性や材質に応じてオーダーメイドで製作され、特殊な配管システムに正確に適合できるバルブです。
空気圧チタンバルブ
圧縮空気を動力源とし、空気圧駆動によって開閉するバルブです。開閉速度が速く、応答性に優れ、流体の流れを精密に制御できるため、化学パイプラインシステムによく使用されます。
バルブ用チタングレード
各チタングレードはそれぞれ独自の化学組成、性能特性、適用範囲を有しています。工業用純チタンから各種チタン合金に至るまで、耐食性、機械的特性などにおいてそれぞれ独自の強みを持ち、様々な作業条件や媒体条件下でのバルブ製造に幅広い選択肢を提供します。
Gr1は、引張強度が約240～345MPa、降伏強度が約170～275MPa、伸びが24～30%です。特に酸化性酸、中性塩溶液などに対して非常に優れた耐食性を示します。
- ASTM B265 グレード2
Gr2は引張強度が345～450MPa、降伏強度が約275～380MPaです。優れた総合性能と優れた耐食性を備え、海水、湿性塩素、緑泥石などの環境下でも優れた性能を発揮します。
- ASTM B265 グレード3
Gr3はGr1およびGr2よりも強度が高く、引張強度は450～550MPa、降伏強度は380～485MPaです。高圧および特定の腐食環境に耐えるバルブの製造によく使用されます。
- ASTM B348 グレード5
Gr5は最も一般的なα+β型チタン合金で、引張強度は900～1100MPa、降伏強度は約830～1000MPaです。高圧、高温、高腐食性流体条件下でのバルブ製造によく使用されます。
- ASTM B265 グレード7
Gr7には0.15%のパラジウム（Pd）が含まれており、塩酸や硫酸などの還元酸に対する耐食性が大幅に向上するため、化学業界や製薬業界のバルブの製造によく使用されます。
- ASTM B338 グレード12
Gr12はモリブデン（Mo）0.3%とニッケル（Ni）0.8%を含有し、優れた耐隙間腐食性と耐応力腐食割れ性を有しています。海水淡水化、海洋石油採掘などの分野のバルブによく使用されます。
チタンバルブの製造
チタンの製造 バルブの製造は、様々な技術を駆使した複雑かつ精密なプロセスです。鍛造はチタンバルブの機械的特性を大幅に向上させ、高圧や過酷な動作条件に耐えるバルブの製造に適しています。鋳造は、複雑な形状のバルブの製造においてコストと効率の面で優位性を発揮します。CNC加工は、小型精密バルブの製造ニーズを高精度かつ均一に満たします。溶接は部品の接合と欠陥の修復に用いられ、表面処理はチタンバルブの耐食性、耐摩耗性、外観品質をさらに向上させます。
鍛造はチタンの構造と機械的特性を大幅に改善します。内部の結晶粒が微細化し、流線分布がより合理的になるため、バルブの強度、靭性、耐疲労性が向上します。ブランクは、据え込み、引抜きなどの工程を経て適切なサイズと組織状態に達した後、型鍛造されます。型鍛造とは、ブランクをあらかじめ設計された金型キャビティに挿入し、鍛造装置の作用で塑性変形させることで、金型キャビティと同一形状の鍛造品を得る方法です。金型の設計と製造精度は、バルブの寸法精度と表面品質に重要な役割を果たします。
鋳造とは、液体チタンを特定の金型キャビティに注入し、冷却・凝固させることで目的の形状のフランジを得る製造技術です。チタンの融点は1668℃と高く、当社では真空消耗アーク炉を用いて製錬することで、チタン液の品質と純度を確保しています。
真空環境で溶解することで、チタン溶湯と空気中の酸素や窒素などの不純物元素との反応を効果的に抑制し、不純物の混入によるバルブ性能への影響を回避できます。チタンバルブの鋳造には、特殊な金型材料が必要です。例えば、グラファイト、酸化イットリウムセラミックスなどは、耐高温性と化学安定性に優れ、鋳造工程におけるチタン溶湯の浸食を防ぐことができます。同時に、金型表面には特殊な保護コーティングが施され、チタン溶湯と金型をさらに隔離し、両者の化学反応を防ぎ、鋳造品の表面品質と寸法精度を確保します。
鋳造時の冷却速度は、チタンバルブの微細組織と性能に大きな影響を与えます。急速冷却は結晶粒を微細化し、バルブの強度と靭性を向上させます。一方、冷却速度が遅いと結晶粒が粗大化し、バルブの性能が低下する可能性があります。そのため、Wstitaniumは鋳型構造を合理的に設計し、鋳込み温度と冷却媒体を制御し、冷却速度を正確に制御することで、理想的な微細組織と性能を実現しています。
CNC加工は、デジタルプログラムを用いて工作機械の動きと工具の軌跡を制御する高度な技術です。CNC加工は高精度・高効率という利点を有し、複雑な形状のチタンバルブの製造を可能にし、寸法精度と表面品質を確保します。特に小型で精密なチタンバルブにとって、CNC加工はかけがえのない製造技術です。
チタンバルブ図面（stp、igs、xt形式）に要求される形状、サイズ、精度、チタングレードに応じて、適切な加工センターと工具（CBN）を選択します。次に、CAD / CAMソフトウェアを使用してプログラミングし、加工パラメータとツールパスをプログラムに変換し、CNC工作機械制御システムに入力します。プログラミングプロセスでは、チタン材料の加工特性（切削抵抗が大きい、切削温度が高い、工具が固着しやすいなど）を十分に考慮し、加工品質と工具寿命を確保するために適切な切削パラメータを選択する必要があります。CNC加工では、良好な表面仕上げと寸法精度を得るために、小さな切込み、送り速度、適切な切削速度が必要です。
熱処理
チタンバルブは通常、鍛造応力を除去し、構造と性能を向上させるために熱処理が必要です。一般的な熱処理プロセスには、焼鈍、溶体化処理、時効処理があります。焼鈍は、鍛造品を特定の温度に加熱し、一定時間保温した後、徐々に冷却するプロセスです。主に鍛造応力を除去し、硬度を下げ、可塑性を向上させるために使用されます。溶体化処理は、チタン合金を高温の単相領域に加熱し、一定時間保温した後、急速に冷却することで、合金元素がマトリックスに完全に溶解し、均一な固溶体構造を形成し、合金の強度と靭性を向上させることです。時効処理は、溶体化処理後の合金を特定の温度に一定時間保持することで、過飽和固溶体を分解し、分散した強化相を析出させ、合金の強度と硬度をさらに向上させることです。
表面処理
チタンバルブの耐食性と外観品質を向上させるには、通常、鍛造バルブに表面処理を施す必要があります。一般的な表面処理方法には、酸洗、不動態化、サンドブラストなどがあります。酸洗は、酸性溶液を用いてバルブ表面の酸化スケールや油汚れなどの不純物を除去し、表面を滑らかにする処理です。不動態化は、バルブ表面に緻密な酸化膜を形成し、耐食性を向上させる処理です。サンドブラストは、高速で砂を吹き付けてバルブ表面に衝撃を与えることで表面の不純物を除去し、ある程度の表面粗さを作り出します。これにより、後工程での塗装やその他の表面処理が容易になります。
チタンバルブシール
シールとは、隣接する接合面からの流体または固体粒子の漏れを防ぎ、埃や湿気などの外部不純物が装置内部に侵入するのを防ぐ部品または手段を指します。チタン製バルブシールは、産業用流体制御システムの重要な構成要素です。シール性能はシステムの安全性に直接関係します。良好なシール性能は、流体が所定の経路に沿って流れることを保証し、資源の浪費、環境汚染、さらには漏れによる安全事故を回避します。チタン製バルブシールのシール性能試験は、ASME B16.104規格に準拠しています。
- 静的シーリング：
静的シール：バルブ本体とバルブカバー間のシール、バルブシートとバルブ本体間のシールなど、2つの静止面間のシールを指します。静的シールは主にシールガスケットやシーラントなどを用いて実現されます。シールガスケットの機能は、接合面間の微細な隙間を埋め、一定の圧縮力下での媒体の漏れを防ぐことです。一般的な静的シールガスケットの材料には、非金属材料（アスベストゴムシート、ポリテトラフルオロエチレン、ニトリルゴム（NBR）、エチレンプロピレンゴム（EPDM）、フッ素ゴム（VITON）など）と複合材料（金属スパイラルガスケット、金属コーティングガスケットなど）があります。
- ダイナミックシーリング
ダイナミックシール：主にバルブステムとスタッフィングボックス間のシールを指し、バルブステムの動きに伴うバルブ内の流体の漏れを防ぐことを目的としています。一般的なパッキンとしては、アスベストパッキン、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）編組パッキン、ゴム製Oリングなどがあります。さらに、ベローズシールなどの新しいダイナミックシール形式も登場しています。ベローズシールはパッキンを必要とせず、ベローズの伸縮によってバルブステムの動きを捉え、シール性能を確保します。毒性、可燃性、爆発性の高い流体を輸送するバルブなど、極めて高いシール性能が求められる用途に適しています。
チタンバルブの用途
チタンバルブは、現代の産業分野における重要な流体制御機器として、チタン独自の性能優位性を活かし、多くの産業において優れた応用価値を発揮しています。化学工業、石油・ガスなどの重工業から、海洋工学や航空宇宙といったハイエンド製造分野、そして食品、飲料、医薬品といった衛生・安全に対する要求が極めて高い産業に至るまで、チタンバルブはかけがえのない役割を果たしています。
化学
パイプラインシステムでは、硫酸、塩酸、硝酸などの強酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの強アルカリなど、様々な腐食性媒体の輸送および制御に使用されます。チタンバルブはこれらの媒体の腐食に耐え、化学製造プロセスの安全性と安定した運転を確保します。
薬剤
製薬プロセスでは、様々な酸・アルカリ溶液や有機溶媒が頻繁に使用されます。チタンバルブは耐腐食性を備えているため、製薬機器の配管システム内で安定して動作し、医薬品製造の品質と安全性を確保します。また、優れた衛生性能により、製薬業界の機器の清潔さと無公害に対する要求も満たしています。
食物
チタンバルブは食品や飲料の成分と化学反応を起こさず、有害物質を生成しないため、製品の品質と安全性を確保できます。ジュース、ビール、乳製品など、様々な食品や飲料の製造・輸送におけるパイプライン制御に適しています。
航空宇宙産業
チタンバルブは高強度かつ軽量なため、航空宇宙分野で使用され、航空機の燃料システム、油圧システムなどに使用できます。過酷な動作条件や圧力変化に耐えることができ、航空機の重量を軽減し、燃料効率と性能を向上させます。
海水淡水化
海水淡水化のプロセスにおいて、チタンバルブは海水の腐食や浸食に耐えることができ、海水取水、前処理、逆浸透などのパイプラインシステムで重要な役割を果たし、海水淡水化装置の長期的かつ安定した動作を保証します。
Wstitaniumは、バルブの設計、動作条件、数量、コストなど、複数の要素に基づいて適切な製造技術を総合的に選択し、各リンクのパラメータと品質を厳密に管理して、高品質で高性能なチタンバルブの製造を保証します。
