腐食性環境を伴うアプリケーションの場合、リニアモーションシステムの設計者は、カバーを使用して脆弱なコンポーネントを保護したり、特殊なコーティングやメッキが施された部品を注文したり、機械またはシステム内に敏感なコンポーネントを戦略的に配置して危険な液体や煙への露出を最小限に抑えるなどの予防措置を講じることができます。
しかし、汚染の性質や業界規制への準拠などにより、一部の用途では可能な限りステンレス鋼材の使用が求められます。しかしながら、一般的に「ステンレス鋼」と呼ばれるものは多くの合金鋼で構成されており、メーカーは様々なステンレス鋼グレードの直動部品やサブコンポーネントを提供しています。
耐腐食性リニアモーション製品の範囲を理解するために、最も一般的なステンレス鋼のオプションの概要と、各オプションがリニアモーションシステムで一般的に使用される例を示します。
ステンレス鋼には、結晶構造、つまり原子配列によって特徴付けられる、オーステナイト系、フェライト系、二相系(オーステナイトとフェライトの混合系)、マルテンサイト系の4つの主要なグループがあります。リニアベアリング用途で使用されるステンレス鋼のほとんどは、オーステナイト系とマルテンサイト系です。オーステナイト系ステンレス鋼はクロムニッケル合金で、モリブデン、マンガン、窒素などの他の元素が添加されている場合があります。マルテンサイト系ステンレス鋼もクロム合金ですが、オーステナイト系よりもクロムが少なく、炭素が多くなっています。そのため、マルテンサイト系ステンレス鋼はオーステナイト系よりも硬くなりますが、耐食性は劣ります。
最も人気のあるステンレス鋼はオーステナイト系ステンレス鋼で、特に316と304グレードが知られています。316と304ステンレス鋼の最大の違いは、316にはモリブデンが含まれていることです。モリブデンは耐食性が非常に高く、特に塩素や塩水を含む環境でその効果を発揮します。実際、316ステンレス鋼は「マリングレードステンレス鋼」と呼ばれることもあります。また、316よりも炭素含有量が少ない316L(「L」は「ライト」の略)グレードのステンレス鋼もあり、耐食性が向上しています。
304ステンレス鋼は最も一般的に使用されるオーステナイト系ステンレス鋼ですが、食品加工、半導体、医薬品製造などの用途では、通常316および316Lステンレス鋼が好まれます。直動システムでは、300シリーズのステンレス鋼は、循環部品、潤滑継手、その他の非荷重支持部品によく使用されます。
440グレードなどのマルテンサイト系ステンレス鋼は、オーステナイト系よりも硬く、極圧やヘルツ応力への耐性に優れているため、ボール、シャフト、ガイドレールなどの荷重支持部品によく使用されます。ベアリングハウジングなどの他の重要な部品も、マルテンサイト系ステンレス鋼で作られることがよくあります。
マルテンサイト系ステンレス鋼の別の形態(グレード 630 などの析出硬化型マルテンサイト)は、熱処理後に高い強度と硬度を持ち、304 ステンレスと同様の耐食性を備えているため、ボールねじシャフトに使用されることがあります。
各メーカーは、リニアモーションシステムの各コンポーネントに使用するステンレス鋼のグレードに関して、それぞれ異なる製品を提供しています。例えば、ボールにグレード440Cのステンレス鋼を使用するメーカーもあれば、グレード440Bやグレード431を使用するメーカーもあります。そのため、使用するステンレス鋼のグレードが、アプリケーションで曝露される化学物質や汚染物質の種類に適したものであることを確認することが重要です。
使用されるステンレス鋼のグレードは、システムの静的および動的荷重容量にも影響するため、荷重と寿命の計算を行うときは、適切な(低減された)荷重容量を使用するようにしてください。
投稿日時: 2022年6月27日