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疑問・お悩み相談室

板バネ用材質の機械的性質について

【ご相談内容】 ばね初心者

板バネ材質を検討しています。
SUP7、SUP9の「硬さ」「引張強さ」「ヤング率(縦弾性係数)」を教えていただきたいです。
また、コストはSUS304と比較してどれくらいかかるでしょうか?

分かる範囲で構いませんので教えていただければとありがたいです。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

SUP7、SUP9の機械的性質については、SUP10と同等となります。
硬さ:HB388~461、引張り強さmin1330N/mm2、ヤング率206000N/mm2と見て良いかと思います。
コストについては形状に左右されますので一概には比較は難しいですが、材質だけを考慮すればSUS304はSUP材に対し1.5倍程度になるかと思います。

【返答】 ばね初心者

ご回答ありがとうございます。
大変助かります。

また、検討している板バネの使用環境ですが、
耐食性、耐酸性、耐高温性(100℃程度)、が必要となります。

現状はSUS304を使用していますが、こちらと比較するとどうでしょうか?
また、SUP材で上記の使用環境に適している材の推奨があれば教えてほしいです。

以上、よろしくお願いいたします。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

SUS304の方がSUP材と比較して耐食性、耐酸性、耐高温性(100℃程度)ともに優れております。

SUP材では耐高温性(100℃程度)のみ適合しますが、耐食性、耐酸性はよくないのでSUS304の

代替品としては使用不可です。

以上よろしくお願いいたします。

【返答】 ばね初心者

お礼が遅くなり申し訳ありませんが、
先日は、ご回答頂きありがとうございました。

耐酸性、耐高温性について条件の良い金属を検討しましたところ、
タングステン、モリブデンが良いのではと考えました。

タングステンやモリブデンで板バネを作成した実績はありますでしょうか?

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ばね初心者さま

ご連絡ありがとうございます!!
一般的に単一成分による鋼材ばねに適用する例はほとんどありません。

タングステンやモリブデンなどは、耐酸化性や耐熱性にも優れ、ばね用材料に含有されている
化学成分となり、これらの成分が複数混合させた合金鋼としてばねに適用されます。

例えば、耐熱性を有している、SKDといった工具鋼やインコネルといった特殊鋼にも上記のような
成分が含有しています。

ご使用の環境が、100℃前後で若干の腐食環境であると推察いたしますが、ご使用している板ばね
腐食やヘタリといった問題が特に生じていないのであればSUS304は適切な材料と判断できます!!

使用上、問題が発生している場合は、お気軽ご相談くださいませ!
適切な設計提案をさせて頂きます。
宜しくお願いします!!

【返答】 ばね初心者

CFRP製板バネ材を製造した際の形状・サイズ変化が及ぼす特性を知りたいです。
板バネのサイズや、曲がり角度などを変化させたときの違いを知りたいです。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ばね初心者さま

ご投稿ありがとうございます!
CFRP製の板バネについて、形状やサイズが及ぼす特性についてですが、
形状やサイズによる特性計算は、荷重の負荷方法や作用点によって決まってきます。
その際、材質の違いによって弾性係数が異なりますので、CFRPの弾性係数を適用することで
特性を導くことができます。

ただし、板バネの場合は、複雑な形状となると単純計算が難しく、FEM解析などによって
特性を算出する場合もあります。

宜しくお願いします!

【返答】 ばね初心者

真鍮の型打ちの板に真鍮を加工して曲げた板をロー付けしてクリップを作ったのですが、戻る力が弱すぎたため、うまくできませんでした。
ロー付けするのに最も適した素材は何でしょうか。ちなみにサイズはタイピン程度の大きさで用途もほぼ同じです。
バネの知識が全くなくて済みませんが、参考にできる回答有りましたらお願いしますm(__)m

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ばね初心者さま

ご投稿ありがとうございます!!
真鍮のばねは当社でも実績がありません・・・
螺旋形状の加工実績はありますが、ロウ付けは実績がありません・・・

真鍮は、柔らかく、ばねとして十分な材料強度を得ることが難しく、製作されたクリップも
十分な反発力が得られなかったものと考えられます。

必要な反発力や使用環境がわかりませんが、鉄系材料でないとなると、薄板ばねであれば、
SUSのCSP材を使用してみては如何でしょうか?

詳細の条件をこちらからご連絡頂けましたら、設計のご提案をさせて頂きます!
よろしくお願いします!!

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