航空宇宙用チタン部品

Wstitanium は、中国で信頼されている航空宇宙用チタン部品メーカーです。

CNC加工航空宇宙用チタン部品

CNC加工による航空宇宙用チタン部品

航空宇宙用チタン部品メーカー

チタン部品は、優れた軽量強度、優れた耐食性、そして優れた高温性能特性により、航空宇宙産業における重要な中核材料となっています。航空機エンジンや機体構造から、衛星の各種精密部品に至るまで、チタン部品はあらゆる場所で使用されています。中国における信頼できる航空宇宙用チタン部品メーカーとして、Wstitaniumは、高度な製造技術、厳格な品質管理システム、継続的な技術革新力、そして専門的な技術チームにより、航空宇宙分野において優れたイメージを確立しています。

航空宇宙用チタン部品の製造技術

航空宇宙用チタン部品の製造技術は、製錬、鋳造、鍛造、圧延、CNC加工、表面処理など、複雑かつ体系的なプロセスです。航空宇宙用チタン部品の精度、表面品質、性能の一貫性は非常に重要です。例えば、航空機エンジンのブレードは形状が複雑で、空力性能に対する要求が非常に高く、製造工程におけるわずかな誤差がエンジン性能の低下や安全事故につながる可能性があります。現在、航空分野におけるチタンの用途は徐々に増加しています。チタンの製造技術は、航空宇宙部品の性能向上、コスト削減、安全性確保に大きな意義を持っています。

真空アーク再溶解（VAR）

Wstitaniumは、先進的な真空消耗アーク炉溶解技術を用いてスポンジチタンを消耗電極に加工します。高真空環境下で、消耗電極は強力なアーク加熱によって徐々に溶解し、溶融液滴は重力によって水冷銅るつぼに落下し、急速に凝固して高品質のチタンインゴットとなります。この溶解方法は、不純物を効果的に除去し、合金組成を正確に制御し、チタンインゴットの純度と均一性を確保します。

電子ビーム冷間炉溶解（EBCHM）

Wstitaniumは、電子ビーム冷間炉溶解技術に投資しました。独自の冷間炉設計により、不純物やガスをさらに除去し、より高品質なチタンインゴットを生産できます。EBCHM技術は、大型航空機部品の製造ニーズを満たす超大型チタン合金インゴットを生産できるだけでなく、強度、靭性、疲労特性など、チタン合金の総合的な特性を大幅に向上させます。

鋳造

チタン合金鋳造には、主にインベストメント鋳造、砂型鋳造などがあります。インベストメント鋳造は現在、チタン航空部品の鋳造に最も広く使用されている方法の1つです。複雑な形状と高い寸法精度の部品を製造できます。まず、部品のワックス型を作り、次にワックス型の表面に耐火物を多層にコーティングしてシェルを形成します。ワックス型を溶かして取り出した後、高温真空または不活性ガス雰囲気下でチタン合金液をシェルに注ぎます。冷却・凝固後、目的のニアネットシェイプ部品が得られます。砂型鋳造は、比較的単純な形状と大きなサイズのチタン航空部品の製造に適しています。

鍛造

鍛造はチタン合金の機械的特性を向上させる重要な方法の一つです。鍛造後のチタン合金組織は緻密になり、鋳造欠陥が除去され、材料の強度、靭性、疲労性能が向上します。極めて高い精度と性能が求められるチタン航空部品の場合、Wstitaniumは等温鍛造技術を採用しています。金型とビレットは鍛造工程全体を通して同じ温度に加熱され、一定に保たれます。等温鍛造は、鍛造品の寸法精度と表面品質を大幅に向上させるだけでなく、材料の微細構造をさらに最適化し、部品の総合的な性能を向上させることができます。

圧延

圧延とは、チタン合金インゴットを圧延機で板、帯、管、および形材に圧延するプロセスです。圧延温度の違いにより、熱間圧延と冷間圧延に分けられます。熱間圧延は高温で行われ、主に大型の板や形材の製造に使用されます。冷間圧延は室温で行われ、主に薄板や高精度の帯材の製造に使用されます。冷間圧延により、材料の強度と表面品質をさらに向上させることができます。航空宇宙分野における高精度チタン合金板および帯材の需要を満たすため、Wstitaniumは高度な冷間圧延技術を導入しました。加工硬化を除去するために、チタン板は通常、冷間圧延後に焼鈍されます。

CNC加工

Wstitaniumは、CNC加工による航空宇宙用チタン部品のメーカーです。航空宇宙産業におけるチタン部品の高性能・高精度化への要求と、加工プロセスにおける数々の課題に対し、設計、工具の選定と適用、切削パラメータの最適化、切削液の使用、品質管理といった卓越した技術を駆使し、世界の航空宇宙産業がより安全で効率的かつ持続可能な発展を実現できるよう支援しています。

特に、切削パラメータの最適化は、Wstの加工効率と品質を向上させる鍵となります。超硬工具の切削速度は30～80m/分、セラミック工具は80～200m/分、CBN工具は200～500m/分に制御されます。送り速度は、荒加工で0.1～0.3mm/z、中仕上げで0.05～0.15mm/z、仕上げで0.02～0.08mm/zと合理的に決定されます。切削深さは、荒加工で3～5mm、中仕上げで0.5～1.5mm、仕上げで0.05～0.1mmと科学的に設定されます。

EDM/WEDM加工による航空宇宙用チタン部品

複雑な形状と高精度が求められるチタン航空宇宙部品の場合、従来のCNC加工ではその要求を満たすことが困難です。このような場合、放電加工（EDM）またはワイヤーカット技術が必要となります。EDMは、放電によって発生する高温を利用して金属を侵食することで、部品の精密加工を実現します。放電電流、放電時間、パルス間隔などの放電パラメータを制御することで、加工サイズと形状を正確に制御できます。EDMは、様々な複雑な空洞、微細孔、非常に複雑な形状の部品の製造に適しており、航空機エンジンの燃焼室やタービンブレードなどの主要部品の製造に広く使用されています。

航空宇宙用チタン部品の仕上げサービス

チタン部品の表面特性を大幅に向上させることができる技術として、表面処理は航空宇宙分野において重要な役割を果たしています。部品の耐摩耗性、耐腐食性、疲労強度などを向上させるだけでなく、抗酸化や断熱性などの特殊な機能を付与することもできます。例えば、航空宇宙用チタン部品は、酸素、水蒸気、塩水噴霧などの媒体によって容易に腐食されます。これにより、部品の表面の完全性が損なわれ、機械的特性が低下し、飛行の安全性が深刻に脅かされます。例えば、陽極酸化処理は、チタン部品の表面に耐腐食性に優れた緻密な保護膜を生成し、部品の耐腐食性を向上させることができます。

陽極酸化

陽極酸化処理によって形成される酸化膜は、耐食性、耐摩耗性、絶縁性に優れています。厚さは通常5～25μm、硬度はHV300～500に達し、チタン部品の表面硬度と耐摩耗性を効果的に向上させます。陽極酸化処理は、チタン合金ファスナーによく使用されます。

溶射

溶射は、チタン部品の表面に、高硬度、耐高温性、耐摩耗性、断熱性などの特性を持つセラミックコーティングなど、さまざまな特性を持つコーティングを作製し、部品の耐用年数を延ばすことができます。コーティングの厚さは、通常、0.1〜5mmです。

化学メッキ

化学めっきは、チタン部品の表面に均一で緻密な皮膜を形成することができます。厚さは通常、数ミクロンから数十ミクロンです。化学ニッケルめっきの硬度はHV500～1000に達し、熱処理によってさらに向上させることができます。

航空宇宙用チタン部品の製造技術は、航空産業の発展と進歩の重要な原動力となっています。真空アーク炉溶解（VAR）、電子ビーム冷間炉溶解（EBCHM）、鍛造、圧延、鋳造、CNC加工といった従来の技術は、常に最適化とアップグレードが図られています。同時に、将来を見据えると、選択的レーザー溶融（SLM）などの積層造形技術の普及が航空用チタン部品の製造に革命的な変化をもたらし、複雑な構造の一体製造を実現し、材料利用率を向上させ、製品開発サイクルを短縮しています。

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