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熱処理工程の均一性向上とは?課題と対策・製品を解説

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航空(製造)における熱処理工程の均一性向上とは?

航空機部品の製造において、熱処理工程は材料の強度、耐久性、耐熱性などを決定する重要なプロセスです。この工程の均一性を向上させることは、部品の品質安定化、信頼性向上、そして最終的には航空機の安全性確保に不可欠です。均一な熱処理により、部品全体で一貫した機械的特性が得られ、設計通りの性能を発揮できるようになります。

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アルミ製品の用途は多岐にわたりさまざまなところで活用されでいます。
使用する製品によっては、基準や規格が設けられています。
加熱後、溶体化までの仕組みを考慮した設計でAMS規格(米国航空宇宙規格)に適応が可能となりました。

【仕様】
● 温度:溶体化550℃、時効105℃
● 雰囲気:大気
● 用途:溶体化・時効
● 処理物:アルミ構造品
● 処理量:300kg/チャージ


【その他の導入事例】
■ 酸化させずにアルミを焼鈍処理したい →『ローラーハース式軟化炉』
■ アルミを熱処理したい →『アルミ溶体化炉(T4)』『アルミ時効炉(T5)』『アルミ溶体化時効炉(T6)』
■ アルミを光輝焼鈍したい →『DXガス発生装置』

省エネ化、自動化、環境配慮、安全性など新しい課題やご相談がありましたら、お気軽にお声がけください。

*詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

アルミ熱処理炉 航空宇宙産業にも対応可能

溶射とは、金属やセラミックス、サーメットなどをさまざまな熱源を用い溶融噴射し、基材表面に材料を噴きつけて機能皮膜を形成する表面改質技術です。
航空機や発電所で使用されるガスタービンでは、その内壁とブレードとのクリアランス制御のために、『アブレイダブル溶射皮膜』が利用されています。
この『アブレイダブル溶射皮膜』は、削られやすい特性と高温環境下での耐熱性が求められています。
ブレードが回転し、溶射皮膜が内壁と衝突し削り取ることで、適正なクリアランスを確保します。
『アブレイダブル溶射皮膜』は、製品が大きく、溶射皮膜厚みも厚いので膨大な溶射施工時間が必要になります。
株式会社シンコーメタリコンの大容量プラズマ溶射での施工が最適です。

【特徴】
[アブレイダブル溶射皮膜]
○ガスタービンの内壁とブレードとのクリアランス制御
○削られやすい特性と高温環境下での耐熱性が求められる
○ブレードが回転し、溶射皮膜が内壁と衝突し削り取ることで、
 適正なクリアランスを確保できる
○製品が大きく、溶射皮膜厚みも厚い

詳しくはお問い合わせください。

【溶射事例】 クリアランス制御

当社はこれまで熱処理剤に関連する装置を手掛ける事を生業としながら、2000年からは日本国内で先駆けとして低圧浸炭向け設備ICBPのご提供を開始するなど、常に次時代に必要とされる技術を見据え、開発・ご提供を行ってまいりました。

そんなICBPも既に初号機をご提供してより四半世紀を迎える事となりますが、ニーズも今まで以上に市場トレンドの影響を受けやすくなっており、多様化・多機能を求めらえるようになってまいりました。

それにお応えするべく、我々の商品ラインナップもアップデートを日々重ねており、数年前と比べましても多くのご提案が可能となっております。是非お気軽に担当営業 または最寄りの営業所までお声がけください。

設備 総合カタログ:浸炭、窒化、オーステンパ、塩浴、真空、流動他

中遠熱処理技研の「真空熱処理技術」は、AMS2750に準拠しており、航空宇宙産業界の高度な品質要求に対応できます。1400mmのワーク対応なので、他社では対応できないような長物の処理もお任せください。

【当設備の強み / メリット】
■AMS2750に準拠した真空熱処理炉を導入!
■炉内寸法もカタログ外の"1400mm"の長さに対応可能!
■熱処理炉クラス:2
■計装タイプ:A
■アルゴンガス冷却対応
■材質:インコネル 625/718/825、ステンレス 304/316/321/347他

高品質な真空熱処理技術を探している方は、まずはお気軽にお問い合わせ下さい。
※下記より、弊社の設備・会社案内をダウンロードして頂けます。

航空宇宙産業向けの「真空熱処理技術」 中遠熱処理技研

航空宇宙産業における誘導加熱の適用事例をご紹介いたします。

航空宇宙産業においてエンジン部品は高価なため、交換するよりも修理することではるかに経済的になりました。
この修理において熱を適用する際に、従来はバッチ式の真空炉でろう付けする方法が用いられてきましたが、
様々な局面で誘導加熱を利用することが可能です。


【適用加熱[温度/時間]例】
■タービンエンジンのファンブレード:982°C/5分 溶接
■インコネルビレット:260°C/12秒
■チタンブレード:260°C/4分 内側からワックスの溶解と排出

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

【誘導加熱の産業別適用事例】航空宇宙産業

金型メーカーや部品メーカーに真空熱処理を 中心とした様々なヒーティング加工を提供してまいりました。その経験を活かして、2012年に航空機部品の熱処理加工への参入を決意し、2015年にはJISQ9100の取得とAMS規格に対応した真空熱処理炉を導入しました。トレーサビリティの要求される熱処理加工や特殊材料の熱処理規格など、真空熱処理をフル活用してみなさまのお役に立ちます。
【特徴】
■高周波焼入れ
■ガス窒化処理・ガス軟窒化処理・イオン窒化・タフトライド
■硬質クロームメッキ
■溶射・肉盛
■ロータリー研磨

※詳しくは資料をDL、もしくはお問合せください。

それぞれの特徴と留意点を踏まえて【その他、各熱処理、表面処理】

TANIDA株式会社は、鋳造を熟知した精密加工メーカーです。

航空機エンジン部品サプライヤとして、「アクセサリギヤボックス」や
「トランスファギヤボックス」など様々な製品を取り扱っております。

また、国際認証された質の高い検査技術及び特殊工程などを、外注受託業務
としてもご提供。

“新しいものづくりを創造し続けお客様の価値を進化させる”、当社にとって
それこそが生命線であり、全ての製品・サービスはそこで培われた経験に
よって生み出されています。

【取扱製品(抜粋)】
■APUギヤボックス
■ヘッドシリンダ
■スクロール
■ハウジング

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

TANIDA株式会社 会社案内

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航空(製造)における熱処理工程の均一性向上

航空(製造)における熱処理工程の均一性向上とは?

航空機部品の製造において、熱処理工程は材料の強度、耐久性、耐熱性などを決定する重要なプロセスです。この工程の均一性を向上させることは、部品の品質安定化、信頼性向上、そして最終的には航空機の安全性確保に不可欠です。均一な熱処理により、部品全体で一貫した機械的特性が得られ、設計通りの性能を発揮できるようになります。

課題

温度分布のばらつき

熱処理炉内の温度が均一でなく、部品の箇所によって異なる温度で処理されてしまうことで、材料特性にばらつきが生じます。

冷却速度の制御困難

急冷や徐冷といった冷却速度の制御が難しく、意図しない組織変化や残留応力が発生し、部品の性能低下を招きます。

複雑形状部品への対応

航空機部品は複雑な形状が多く、熱の伝わり方が不均一になりやすく、均一な熱処理が困難な場合があります。

長時間の熱処理による影響

長時間の熱処理において、温度管理が不十分だと、酸化や脱炭などの表面劣化が進み、品質に影響が出ます。

​対策

高精度温度制御システムの導入

熱処理炉の温度センサーを高密度化し、リアルタイムで温度を監視・制御することで、炉内温度の均一性を高めます。

先進的な冷却技術の活用

プログラム制御可能な冷却装置や、特殊な冷却媒体を用いることで、精密な冷却速度制御を実現します。

熱処理治具の最適化

部品の形状に合わせて熱処理治具を設計・改良し、熱の伝わり方を均一化することで、複雑形状部品への対応力を高めます。

シミュレーション技術の活用

熱処理プロセスを事前にシミュレーションし、温度分布や応力発生を予測することで、最適な熱処理条件を見つけ出します。

​対策に役立つ製品例

高精度温度管理装置

複数のセンサーと高度な制御アルゴリズムにより、熱処理炉内の温度を極めて高い精度で均一に保つことができます。

プログラム制御式冷却ユニット

設定されたプログラムに基づき、冷却速度を精密にコントロールし、材料に最適な組織を形成させます。

熱流体解析ソフトウェア

部品の形状や熱処理条件を入力することで、熱の伝わり方や温度分布を詳細にシミュレーションし、課題を特定します。

カスタム熱処理治具設計サービス

部品の特性や熱処理プロセスに合わせて、最適な熱伝導を促す治具を設計・製造し、均一な熱処理をサポートします。

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