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鋳鉄の特徴と他の材料との比較
- 鋳鉄の特徴や他の材料との比較について知りたいです。
- Vプーリーにおいて鋳鉄が多く使用される理由について教えてください。
- 高速回転の物において、なぜ鋳鉄以外の材料が使用されるのか調査したいです。
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＞フランジ型軸継ぎ手で高速回転の物は鋳鉄ではないが回転が速いと割れたりするので鋳鉄以外を使っているのでしょうか？ JIS には規定されてないが、最高回転数の目安値を出しているサイトもあります。 http://ebw.eng-book.com/pdfs/3039d288749996e8f9b88585a5b0962b.pdf JIS では材料について FC200ねずみ鋳鉄 SC410鋳鋼 SF440A鍛鋼 S25C とあり、形は鋳鍛造でおこなうのがむしろ一般的と思われます。 況やＶプーリーについて、JIS には FC200ねずみ鋳鉄しか選択肢はありません。楕円断面のアーム部があるものをどうやって切削？ 自動車部品など熾烈なコスト競争下では切削品が有り得ず、鋼板で成型されることがある。（形が鉄チンホイールと似てるので同じ造り方） 鋳鉄の性質について誤解が多いので・・・ S45C FC200 S45Cよりも鋳鉄は －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 引張強さ >570 >200 →弱い 硬さ 167～229 131～223 →柔らかい ヤング率 205 73.5～127 →たわみ易い。剛性が無い 伸び >20 （0.5） →伸びない、脆い 弱い、柔らかい、脆い、はその成分が炭素過剰で遊離状態にあることに由来する。 耐摩耗性が良いのも、これが固体潤滑の作用をするため。 弱点が多いにもかかわらずＶプーリーには殆ど占守して使用され、工作機械のベッドにも使用されるのは、そのコストと形作りが自由なこと。後者には振動抑制効果があることもメリット。これも遊離炭素の作用。
鋳物は鋼に比べ、たわみ難く硬いので耐摩耗性に優れます。しかも加工品に 比べ安価に製作できるメリットがあります。そのため剛性の求めらる工作機 械のベッドやプーリーを代表とするような耐摩耗材に用いられます。鋳物の 特長については下記サイトをご覧下さい。もっともコストに関しては最近で は鋳物がアップする傾向に対し、機械加工は自動化に伴ないダウンしてます ので、一部部門では逆転しているかもしれません。
お礼
回答ありがとうございます。大変参考になりました
材質の使い分けという観念でなく 仕様に最適な材質は何か？という観念で設計されるとよいと思います。 ○○だから△とゆうマニュアル的な観念は、本質を見失う可能性が高く 危険＝不具合を招きやすいです。 鋳鉄が多いとしたら、鋳鉄が最適となる仕様が多いとゆうことです。 逆にS45Cが最適となる仕様が多いならS45Cが多いとゆうことです。 具体的には 鋳造は大まかな造形を大量に生産するには適してますし、機械加工量も 少なくて済みます。但しFC材は低強度で高強度設計に向きません。 よって、要求仕様レベルが高くない場合は鋳造の方がS45Cより安く 出来ます。 要求仕様レベルが高くなると、強度で劣るFC材では強度を出すために 肉厚や外径等、各寸法が増大し、そもそも仕様を満足させることが 現実的でなくなると予想されます。 そこで強度があるS45Cが登場することになります。 よってＶプーリの要求仕様レベルが高いものがほとんどあれば S45Cが多くなると思います。 今、市場ではFC材が多いということは、FC材で適応できるレベルの 仕様要求（強度・性能・品質）が多いとゆうことでしょう。 一番いいのはプーリを御自身で設計することです。 そうすると、FCとS45Cの境界線が分りますので、 手の空いた時に設計してみてください。
お礼
回答ありがとうございます。確かに仕様に適した設計！基本的なことですね。マニュアル的になってました。今度小さいプーリーを製作してみます。大変参考になりました
材料特性としてはS45Cで十分と思いますので、選択の基準はコストでしょう。 1)材料の単価（kgあたりの価格）の差 2)材料歩留まりの差 ムク材から切削加工するのか、鋳造によって概形を作れるかによって、 使用するの材料の量が大分違います。 3)加工工数 前項と密接に関連しますが、加工量が少ないほど加工コストは低減できます。 個々の差は大したことが無くても、３項目が同方向で積み上がれば大きな 差異が生じるでしょう。僅かなコスト差でもビジネス上の競争では決定的な インパクトとなる場合があります。
お礼
回答ありがとうございます。コスト面は重要な要素ですね。参考になりました
鋳造で作るので コストが安い（量産できる） まあ、コスト度外視で 削りだしもここのところある >>まあ、コスト度外視で >>削りだしもここのところある 自己補足 鋳造欠陥とよばれる 鋳造特有の欠陥はなくなるので http://www.tyco.co.jp/technical/technical0.html 全加工するので 精度が良く 回転数も上げられる 急制動もかけられる
お礼
回答ありがとうございます。やはりコストですね。参考になりました
お礼
回答ありがとうございます。柔らかくて撓み易いとは誤解していました。大変参考になりました