信頼できる鋳造チタンポンプボディメーカー - Wstitanium
チタンポンプは、産業分野において重要な応用価値を持つ流体輸送機器として、優れた耐腐食性、高強度・軽量、優れた高温・低温性能、優れた耐キャビテーション性能など、大きな利点を備えています。工業用純チタンGr1～Gr4から、優れたチタン合金Gr5、Ti-5553、Ti-1023など、Wstitaniumは、さまざまな動作条件に応じて最適な材料オプションを提供し、チタンポンプが様々な複雑な環境下でも安定して動作することを保証します。製造においては、原材料から鋳造、CNC加工、溶接、組立に至るまで、厳格な品質管理を実施し、すべてのチタンポンプ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。
Gr1チタンポンプ
Gr1は、引張強度が240～370MPa、降伏強度が約170～275MPaの低強度工業用純チタンです。主に、高い強度は必要としないものの、耐食性に一定の要件がある用途に使用されます。例えば、腐食性の弱い希酸や希アルカリ溶液の輸送などです。他のグレードのチタンよりもコストが低くなっています。
Gr2チタンポンプ
Gr2は中程度の強度と優れた総合性能を備えています。引張強度は通常380～540MPa、降伏強度は約275～410MPaです。TA2は優れた耐食性を備え、塩酸や海水など、ほとんどの一般的な腐食性媒体中で安定した状態を維持します。ポンプ本体、インペラ、シャフトなどの主要部品の製造によく使用されます。
Gr3チタンポンプ
Gr3の強度はTA2よりも高く、引張強度は480～620MPa、降伏強度は約345～485MPaです。そのため、TA3は優れた耐食性を維持しながら、高圧および機械的負荷のかかる条件下で優れた性能を発揮します。例えば、高圧化学輸送システムや石油生産などです。それに伴い、加工の難易度も高くなります。
Ti-5553（Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr）
Ti-5553は、高強度、高靭性、優れた加工性を備えた近β型チタン合金です。引張強度は1100MPa以上、降伏強度は約1000MPaに達します。複雑な化学組成を持つ腐食環境、特に還元性媒体において、他のチタン合金よりも優れた耐食性を示します。ただし、コストは比較的高めです。
Gr5チタンポンプ
Gr5は典型的なα+β型チタンで、6％のアルミニウム（Al）と4％のバナジウム（V）を含み、航空宇宙、化学、医療などのさまざまな複雑な腐食性媒体で安定して動作します。Gr5は、インペラ、シャフトなどのチタンポンプの主要部品の製造によく使用され、高負荷、高圧、強い腐食環境下で長期間安定して動作します。
Ti-1023（Ti-10V-2Fe-3Al）
Ti-1023はβ型チタン合金です。優れた焼入れ性と溶接性により、大型で複雑なチタンポンプの製造において、ポンプ本体の分割部品の製造に使用され、その後溶接によりポンプ本体を組み立てることで、ポンプ本体の強度と耐食性を確保するだけでなく、コスト削減にもつながります。
チタンポンプの製造
Wstitaniumは、完全かつ厳格なチタンポンプ製造プロセスを開発しました。原材料の厳選から最終製品の厳格な試験まで、あらゆる工程に技術力と品質への飽くなき追求が凝縮されており、出荷されるすべてのチタンポンプ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。
Wstitaniumは、チタンポンプの鋳造において、高度なコンピュータ支援設計（CAD）技術を駆使し、部品の形状、サイズ、精度要件、鋳造特性に基づいて金型を正確に設計します。設計プロセスでは、鋳造工程における収縮率、鋳造システム、排気システムなどの重要な要素を十分に考慮し、鋳造品の品質と性能を確保します。複雑な形状の部品については、分割型金型設計を採用し、鋳造前に精密に組み立てることで、金型の完全性と信頼性を確保します。
鋳型製作が完了すると、鋳造工程に入ります。チタン合金は真空消耗アーク炉溶解または電子ビーム冷床炉溶解技術によって溶解され、合金の純度と品質が最高水準を満たしていることを保証します。鋳造工程では、高度な自動鋳造設備を用いて鋳造温度、鋳造速度、鋳造圧力などのパラメータを厳密に制御し、溶融チタン合金が鋳型キャビティに均一かつ迅速に充填されることを保証します。これにより、気孔、引け巣、介在物などの鋳造欠陥を回避します。鋳物の品質をさらに向上させるため、当社は一連の高度な補助工程も導入しています。例えば、鋳型内の冷銑を適切にセットし、鋳物の凝固順序を正確に制御して鋳物の内部構造を改善します。また、振動鋳造技術を用いて適切な振動を与えることで、溶融金属の流動とガス排出を促進し、鋳物の密度と機械的特性を向上させます。
鋳造が完了した後、設計で要求される性能と品質基準を満たすために、鋳物は一連の厳格な後処理工程を経る必要があります。まず、鋳型から取り出し、表面を洗浄することで、鋳物表面の鋳砂、残留鋳型材、その他の不純物を除去し、表面仕上げを確保します。次に、熱処理を行います。鋳物の材質と性能要件に応じて、適切な焼鈍、焼ならし、または溶体化時効処理プロセスが選択され、鋳物内部の残留応力を除去し、機械的特性と組織を改善し、強度、靭性、耐食性を向上させます。
熱処理された鋳物は高精度に機械加工され、CNC旋削、フライス加工、穴あけ、研削などにより設計に必要な寸法精度と表面粗さが実現されます。
旋削加工はチタンポンプの製造において一般的に使用される重要な技術であり、主にポンプ本体、インペラ、シャフトなどの部品の外径、内孔、ねじ山などの回転面の加工に用いられます。Wstitaniumは、チタン合金旋削加工の最適化ソリューションをまとめました。工具選定においては、高性能超硬工具またはセラミック工具が推奨され、中でもコーティング超硬工具はチタン合金の旋削加工において優れた切削性能を示します。切削パラメータ設定においては、切削速度を低く、送り速度を大きく、切削深さを小さくすることで、切削熱の発生と工具摩耗を効果的に低減します。同時に、効率的な切削液冷却システムを備え、加工工程中の十分な冷却と潤滑を確保し、切削温度を下げ、加工面品質を向上させます。
チタンポンプの平面、溝、キー溝などの複雑な形状には、フライス加工がよく使用されます。Wstitaniumは、チタンポンプのさまざまな形状とサイズに応じて、エンドミル、エンドミル、フェイスミルなどのさまざまなタイプのフライスカッターを選択します。フライス加工の効率と加工品質を向上させるために、高速フライス加工と5軸リンケージフライス加工が導入されています。高速フライス加工では、切削速度と送り速度を精密に制御して、過剰な切削熱によるチタン合金材料の性能低下を回避します。同時に、高圧冷却や最小限の潤滑などの高度な冷却・潤滑方法を使用して、工具の摩耗を効果的に低減し、表面品質を向上させます。
CNCドリルとボーリングは、ポンプ本体の入口と出口の穴、ベアリング穴など、チタンポンプ部品のさまざまな精密穴を加工するために使用されます。ドリルとボーリングのプロセス中に穴の膨張と変形が発生しやすく、加工精度に影響を与えます。Wstitaniumは、送り速度を小さくし、切削速度を速くし、切削液を十分に冷却に利用して、穴の膨張と変形を低減します。高精度が要求される穴の場合は、リーマ加工または微細ボーリングを使用して、穴の寸法精度と表面粗さをさらに確保します。深穴を加工する場合は、ガンドリル、BTA深穴ドリルなどの高度な深穴工具を使用し、冷却および切削片除去システムを装備しています。
研削は主にチタン製ポンプ部品の表面仕上げに用いられ、極めて高い寸法精度と表面粗さを実現します。砥石の選択に関しては、セラミックボンド砥石またはレジンボンド砥石を選択し、チタン合金の硬度と研削要件に応じて適切な砥粒粒径と硬度を正確に選択します。研削パラメータ設定に関しては、研削速度と送り速度を低くし、研削深さを大きくし、効率的な研削液冷却システムを使用することで、表面欠陥を低減します。
カスタマイズされたチタンポンプの仕様
Wstitanium は、さまざまな業界やアプリケーション シナリオによってチタン ポンプに対する要件が大きく異なることを十分に認識しているため、流量と揚程の正確なカスタマイズから材料の選択、構造設計、インテリジェントな自動化機能の個別の構成まで、柔軟性が高く包括的なカスタマイズ サービスを提供して、顧客の多様で特殊なニーズに対応しています。
パラメータを決定する
チタンポンプをカスタマイズする場合、流量と揚程はコアとなる性能パラメータであり、具体的な作業条件に基づいて正確に計算・決定する必要があります。産業分野によって生産プロセスやプロセス要件は異なり、チタンポンプに対する流量と揚程の要件も大きく異なります。例えば、年間生産量数百万トンの化学会社の場合、循環冷却システムにおけるチタンポンプの流量は、毎時数百立方メートル、あるいは数千立方メートルに達する必要があり、揚程は大規模生産プロセスの冷却ニーズを満たすために数十メートルから数百メートルの範囲となります。
設計の最適化
Wstitaniumは、お客様の特殊な流量および揚程要件を満たすため、チタンポンプ設計において全面的な最適化と革新を行っています。インペラ設計においては、高流量要件の作業条件に対応するため、大口径・幅広翼のインペラ設計コンセプトを採用しています。インペラの流路面積を拡大することで、ポンプの流量出力を効果的に向上させます。同時に、翼の形状と角度を最適化することで、インペラ内の液体の流れをスムーズにし、エネルギー損失を低減し、流量性能をさらに向上させます。
高い揚程が求められる運転条件では、羽根出口角が高く、適切な羽根枚数を備えたインペラが設計されます。羽根出口角が高いほど、インペラは液体に対してより大きな遠心力を作用させることができ、インペラの液体に対する作用能力が向上し、より高い揚程が得られます。
材料オプション
Wstitaniumは、様々な媒体の腐食性と化学的性質を十分考慮し、正確な材料選定とカスタマイズソリューションを提供します。濃硫酸や濃硝酸などの強力な酸化性酸に対しては、工業用純チタンGr2が理想的な材料となります。複雑な化学組成を持つ作業条件、特に塩酸やフッ化水素酸などの還元性媒体に対しては、WstitaniumはTi-5553などの耐食性に優れたチタン合金の使用を推奨します。
実際の産業用途では、設置スペースの制約が一般的な問題となります。Wstitaniumは、お客様の現場の特殊な設置スペース条件に基づいて、柔軟で多様な構造設計カスタマイズソリューションを提供します。設備レイアウトがコンパクトで設置スペースが限られている工場向けに、コンパクトなポンプ本体構造を設計しました。モーターとポンプ本体を一体化することで床面積を削減するとともに、内部構造を最適化し、スペース利用率を向上させました。この一体型設計は、省スペース化だけでなく、ポンプとモーターの接続部品の削減、伝達効率の向上、故障確率の低減にもつながります。
