純チタン材の平面研削・研磨（ラップ）・内径外径・ねじ研削加工はお任せください！

大古精機では精密ゲージ設計製作の加工技術・検査能力を活かして、精密研削加工を行なっております。

大古精機では、これまでの実績をもとに独自に加工条件を設定し、試作を行なっておりますので、純チタン材の平面研削加工、研磨（ラップ）加工、内径外径加工、ねじ研削加工につきましても是非ご相談ください。

大古精機の精密研磨加工の詳細については、こちらをご覧ください。

純チタン材について

純チタン材は、純度の高いチタンを指し、その優れた特性からさまざまな産業で広く利用されています。純チタンは高い強度と軽量性、優れた耐食性、生体適合性などの特性を持ち、特に航空宇宙、医療、化学工業などで重要な役割を果たしています。

特徴

1. 高強度・軽量:
   • チタンは鉄よりも約45%軽量ですが、強度は鉄と同等かそれ以上です。このため、強度と軽量化が求められる用途に最適です。
2. 優れた耐食性:
   • チタンは自然酸化膜を形成し、海水、酸、塩基などの腐食環境に対して非常に優れた耐食性を示します。この特性から、海洋設備や化学処理設備に適しています。
3. 生体適合性:
   • チタンは生体適合性が高く、人体との反応が少ないため、医療用インプラントや義肢、歯科材料などで広く使用されています。
4. 耐熱性:
   • チタンは高温環境でも安定した特性を維持します。航空宇宙産業では、エンジン部品や機体の高温部に使用されます。
5. 非磁性:
   • チタンは非磁性材料であり、磁気を帯びないため、磁気に敏感な装置や環境での使用に適しています。

純チタンの分類

純チタンは、一般にグレード1からグレード4までの4つの主要なグレードに分類されます。これらのグレードは、酸素や鉄などの微量元素の含有量によって異なります。

1. グレード1:
   • 最も純度が高く、優れた加工性と耐食性を持ちます。強度は低いですが、延性が高く、複雑な形状の部品に適しています。
2. グレード2:
   • グレード1よりもやや強度が高く、耐食性も優れています。多用途に使用される標準的な純チタンです。
3. グレード3:
   • グレード2よりも強度が高く、耐食性も良好です。高強度が求められる用途に適しています。
4. グレード4:
   • 最も強度が高く、耐食性も優れています。特に高強度が必要な用途に使用されます。

化学成分

純チタンの主な化学成分は以下の通りです（グレード1～4）。

• チタン（Ti）: 99.5%以上
• 酸素（O）: 0.18～0.40%
• 鉄（Fe）: 0.20～0.50%
• 炭素（C）: 0.08%以下
• 窒素（N）: 0.03%以下
• 水素（H）: 0.015%以下

機械的性質

純チタンの主な機械的性質は以下の通りです（グレード1～4）。

• 引張強さ:
  • グレード1: 240 MPa以上
  • グレード2: 345 MPa以上
  • グレード3: 450 MPa以上
  • グレード4: 550 MPa以上
• 降伏強さ:
  • グレード1: 170 MPa以上
  • グレード2: 275 MPa以上
  • グレード3: 380 MPa以上
  • グレード4: 485 MPa以上
• 伸び:
  • グレード1: 24%以下
  • グレード2: 20%以下
  • グレード3: 18%以下
  • グレード4: 15%以下

利用例

純チタンはその特性から、多くの産業で広く利用されています。

1. 航空宇宙:
   • 航空機の構造部品、エンジン部品、ロケット部品など。
2. 医療:
   • インプラント、義肢、歯科インプラント、外科用器具など。
3. 化学工業:
   • 化学反応容器、熱交換器、パイプラインなど。
4. 海洋:
   • 海水淡水化装置、海洋構造物、船舶部品など。
5. スポーツ用品:
   • ゴルフクラブ、自転車フレーム、テニスラケットなど。
6. その他:
   • 時計、眼鏡フレーム、ジュエリーなどの消費財。

加工と仕上げ

純チタンは、その特性から特定の加工方法を必要とします。

• 切削加工: チタンは硬度が高く、工具の摩耗が激しいため、専用の切削工具と適切な切削条件が必要です。
• 溶接: チタンは酸素や窒素と反応しやすいため、保護ガス（アルゴン）を使用した溶接が推奨されます。
• 成形加工: チタンは延性が高く、冷間成形や熱間成形が可能です。ただし、成形後の熱処理が必要な場合があります。

まとめ

純チタン材は、その高強度、軽量性、優れた耐食性、生体適合性、耐熱性、非磁性などの特性から、さまざまな産業で重要な材料として使用されています。適切なグレードと加工方法を選択することで、その特性を最大限に活かすことができます。航空宇宙、医療、化学工業、海洋、スポーツ用品など、多岐にわたる用途で利用されており、その需要は今後も増加することが期待されています。