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熱膨張・収縮吸収とは?課題と対策・製品を解説

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ばね・緩衝における熱膨張・収縮吸収とは?
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【工作機械向け】高低温エアシリンダ
テンパックス
ポリテック『KT:KS シリーズ』
シリコーンゴムファインシートEW-50
熱伝導型含浸ワニス『Voltatex(R)4224』
バネ プラばね
アルミ角ヒーター
高性能成形ベローズ『LFB』
ラバージョイント『SBジョイント』
特注ラジエーター(熱交換器) 製作サービス
フリクションプレス・ヒートシンク『Pヒートシンク』
シリコンラバーヒーター 制作サービス
シリコンラバーヒーター
非金属伸縮継手『フレダクト(R)』
ブラダアキュムレータ(標準タイプ)
耐熱・耐寒断熱材『ポリイミド繊維紙(ポリイミドペーパー)』
長尺、折曲げ加工に対応可能【特殊ヒー トパイプ】
フレキシブルジョイント 「ポリマ ーシリーズ」

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ばね・緩衝における熱膨張・収縮吸収
ばね・緩衝における熱膨張・収縮吸収とは?
温度変化によって生じる材 料の膨張・収縮による応力や変形を、ばねや緩衝材を用いて吸収・緩和する技術です。これにより、機器の破損防止や性能維持、寿命延長を図ります。
課題
温度変化による応力集中
異なる熱膨張係数を持つ部材が接合されている場合、温度変化によって生じる膨張・収縮の差が応力集中を引き起こし、破損の原因となります。
位置精度の低下
熱膨張・収縮による部材の変形が、精密な位置決めが要求される機構において、位置精度の低下を招きます。
振動・衝撃の増幅
熱膨張・収縮による部材の動きが、意図しない振動や衝撃を発生させ、機器の誤作動や騒音の原因となることがあります。
材料劣化の促進
繰り返される熱膨張・収縮による応力は、材料の疲労を促進し、早期の劣化や寿命短縮につながります。
対策
弾性体の活用
ばねやゴムなどの弾性体を用いることで、熱膨張・収縮による変位を吸収し、応力を緩和します。
摺動機構の導入
部材間に摺動可能な機構を設けることで、熱膨張・収縮による相対的な動きを許容し、応力の発生を抑制します。
熱膨張係数の調整
使用する材料の熱膨張係数を考慮し、差を小さくする、あるいは熱膨張係数の異なる材料を組み合わせることで、変形量を抑制します。
緩衝材の配置
熱膨張・収縮による動きや応力が集中する箇所に、衝撃吸収性や減衰性のある緩衝材を配置し、影響を低減します。
対策に役立つ製品例
可変ダンパー
温度変化による部材の動きを検知し、その動きに合わせて減衰力を調整することで、熱膨張・収縮による影響を効果的に吸収します。
伸縮自在ジョイント
パイプラインなどで、温度変化による長さの変化を吸収するために使用される、柔軟性のある接続部材です。
熱膨張吸収パッド
電子機器や精密機器の筐体などに使用され、部材間の熱膨張差による応力を吸収し、破損を防ぎます。
温度応答性スプリング
温度変化に応じてバネ定数が変化する特殊なばねで、熱膨張・収縮による変位を積極的に吸収するように設計されています。
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