形状記憶合金の加工・販売・少量試作もお受けします | 株式会社 吉見製作所

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SMAの精密鋳造

吉見製作所は、形状記憶合金の精密鋳造の技術を持っています(日米特許取得)

形状記憶合金は流通しているものの大部分がチタンとニッケルが半々の合金で、組成比が0.1%変わっただけで変態点が10℃変わってしまうような、組成比の影響が非常に大きな合金です。ですが、チタンとニッケルは比重差が大きい為、鋳造のように一度溶かして冷やし固めると、通常はチタンとニッケルが分離し部分的に組成比が変わってしまうので、全体が均一な鋳造品を作る事ができません。
弊社は燃焼合成法を用いる事で鋳造を行ってもチタンとニッケルが分離せず、組成比が変化しない材料を作成する事に成功し、日米の特許を取得いたしました。

SHS Ti-Niインゴット製造について

SHS(自己燃焼合成法)とは・・・Self-Propagating High Temperature Synthesis です

製造工程の説明

  1. あらかじめチタン(Ti)とニッケル(Ni)の粉末を製品目的の配合に合わせて精密に重量測定して混錬機によって混ぜ合わせ坩堝(ルツボ)に入れます。
  2. 坩堝を高真空チャンバーに入れます。
  3. チャンバーの中に入った坩堝の中の混錬されたチタンとニッケルの一端を強熱して点火をします。
  4. チタン・ニッケル粉末に点火されると化学反応を起こし生成熱を生じます。
  5. この生成熱は点火点の周囲を加熱し、着火点温度に到達して更なる化学反応を起こし、さらに生成熱が生じてその周りの混合粉末を加熱します。
  6. この連鎖反応によって、隣接した混合粉末全体に科学反応が伝播して、最終的に混合粉末全体が化合物になります。
  7. チャンバー内は高真空で化合物はチタンとニッケル粉末しかなく、Ti-Ni-Ti-Ni-Ti-Ni-Ti-Niと連鎖した金属間化合物となります。反応時に出る余分なガス等は高真空で吸い取られます。
米国特許写真
SHSインゴットを使用した精密鋳造法の日本と米国の特許も取得しています

SHSでつくられたTi-Niインゴット(金属間化合物)の特徴

  • Ti-Niの生成熱は67.78KJ・molで通常の溶解温度よりもかなり高温で溶解する。
  • TiとNiの比重さ、融点の差は大きく、溶解法で作ったインゴットは重力偏析が起きやすいが、それが解消されている。
  • 燃焼合成の化学反応による伝播速度は非常に早く反応後の化合物の冷却速度が速い。(化合物の溶融状態時間が非常に短い)
  • このインゴットを使用してTi-Ni鋳造製品を作ることが可能(特許)
燃焼合成法の原理図
燃焼合成法の原理図

このインゴットを使用することによって形状記憶合金の精密鋳造ができます。

難加工の形状記憶合金の可能性を広げる技術です。

形状記憶合金のインゴット販売も受け付けております。開発や研究で、幅広くお使いいただけます。

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