SUSボルトとチタンボルトの焼き付きについて
- SUSボルトとチタンボルトの焼き付きについて
- 半導体製造装置で使用されるSUSボルト（M6 P=1）が焼き付くことがあります。このボルトは一時的に高温になり、チタンコーティングされています。しかし、チタン合金も焼き付きやすい材料です。
- ボルトの材質を6-4チタン合金に変えることを検討していますが、焼き付きのリスクがあるため、注意が必要です。また、ボルトが折れた場合の取り外しが困難になる可能性もあります。
- ベストアンサー
SUSボルトとチタンボルトの焼き付きについて
半導体製造装置で使用している、SUSボルト（M6 P=1)が焼き付くことがあります。このボルトは、一時的に高温になるため、チタンコーティングしており、また、メネジ側の材質はSUS316Lです。パーティクルの心配から、グリース等は使用したくないので、ボルトの材質を6-4チタン合金に変えようと思いますが、チタン合金も焼き付きやすい材料とWebに書かれています。また、ボルトが折れたときに、ドリルで中央に穴をあけて壊して取り出すことが困難になります。 何か良い方法はないか、アドバイスをお願い致します。 チタンの種類と特性 http://www.kita-ind.com/titanshurui.htm
- 金属
- 回答数5
- ありがとう数5
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
- ベストアンサー
コーティングの上をいきたいとするなら、 SDCプラズマ表面硬化処理・・・SDCクリーンボルト http://www.sdc-tanaka.co.jp/html/product-plasma.html SUS に対しては窒化処理。チタンに対してはコーティングで TiN、TiC 両方あるように浸炭処理もあると思います。 処理方法からクリーン度は申分ないし、膜の耐熱性も充分。素地内部からの処理なので剥がれも多分・・・ チタンボルトはレーシングカー用など高強度もあるが、化け学用は純チタンが多いように思え、これは軟らく焼き付き易いでしょう。 やはりSUS316系で、なるたけ http://www.sunco.co.jp/street/pdf/premi_tirashi.pdf 高強度、高温対応で、クリーンとSDCの組合せでは 高温の程度次第ながら、相手側も問題になるため、付外し度毎の使い捨てまでしなくとも交換頻度は多くする方が安心でしょう。
その他の回答 (4)
金属チタンとチタンコーティングは別の物と考えたほうが良いでしょう。 コーティングの場合は窒化チタンであり特性が異なる部分が多い。 なぜ 焼きつき(かじり)が起こるか？ 基本的には硬度差が少ないと起こり易いが、TinのコーティングとSUS材なら 硬度差は十分のはず それで焼き付くなら膜厚と密着性の問題ではと考える。 使用温度が上下するので素材との熱膨張の違いで密着も悪くなるかも？ これが原因なら窒化処理も効果がありそう また、摩擦が大きく影響しているならＤＬＣコーティングも有効 頻繁に脱着するなら効果は高い筈です。
お礼
情報ありがとうございます。 現状、チタンのTinコーティングで焼きつくことがありますが、摩擦が原因と考えています。 確かにDLCコーティングすることで、平滑になりますので、参考にさせて頂きます。 御参考 http://www.nanotec-jp.com/coating/machine/dlc.html
小生が実施したん内容を以下に記します。 現状では、焼付きが問題なので、焼付きを防止することを注視しましょう。 パーティクルの心配から、焼付き防止目的のグリース等は使用したくない ↓ ではなくて、 揮発物質のヒュームの心配から、焼付き防止目的のグリース等は使用したくない が正確な内容であれば、半導体グレードのリチュームグリース又はシリコーングリースを使用 することはできませんか？ 高温時のSUSの防錆低下も、多少は抑制できる効果もあります。 一番心配なボルトが折れたときに、ドリルで中央に穴を明ける際に、スリースが飛散する危険性 が頭をかすめましたが、ドリル加工での金属微粒子の飛散の方が半導体では厳禁なので、その 対策と同様に考えれば問題ないと判断しました。 (例えば、クリーンルーム外に分解して持ち出し、ドリル加工をするなどしてです) 以上の対応をしておりましたが、貴殿の物件は同様の対応はできませんかね。 半導体グレードのグリースは、パサパサに近いので、摩擦係数を非常に低くする効果がないので、 ねじが緩む心配はあまりありません。 他の回答者さんとは、視点を変えて、原点に戻っての実施体験考察ですが、参考になりませんかね？
お礼
情報ありがとうございます。 確かに、半導体製造装置でもグリースを使用している箇所は多々ありますが、頻繁にボルトを取り外しする箇所であり、ユーザの眼にふれやすい箇所なので、実害はないかもしれませんが、グリースは使用してません。 かじり易いという問題の対策には、グリースが最も実効力があるのですが。
構造が判らないので使えるかどうかも全く自信が無いのだが・・・ 頻繁に脱着するような箇所には、スタッドボルト（植え込みボルト）を使用し 解決させたことがある。万一齧ったら同じだが、その確率は激減するだろう またSUS304BoltとSUS410Nutの組合せは非常にカジリが生じにくいのだが、 クリーンルームでの耐食性の問題があるから、まづ使えないだろうけど・・・ 蛇の道はヘビ？だったかwボルトメーカーに相談してみたら早いかもしれないぞ
お礼
情報ありがとうございます。 今の構造ではスタッドボルトは不可ですが、今後の参考とさせて頂きます。
半導体製造装置で高温とのことですが真空度、温度がどの程度かによりますが 以下のような対策も考えられます。 1.200℃未満で済む場合 a.テフロンコートやテフロン含浸無電解ニッケルメッキ 2.450℃くらいまでの場合 a.金や銀といった安定な軟質金属のめっき (銀メッキがSwagelokやフジキンの食込み系継手で使われています。) (鉛が超高真空用ベアリングで使用されています。) b.MoS2やグラファイトの焼き付け (組立時の剥離でパーティクルが出るかも) 3.450℃越えの場合 a.TiN、TiCrNなどのチタンやクロムの窒化物、炭窒化物系のコーティング (切削工具で使用されています。硬度が高いので組立時に雌ねじ側を削ってパーティクルがでるかも) b.モリブデンなどの高融点、低熱膨張率な金属のねじにする。 (10＾-8Pa台600℃位で使用経験がありますがかじりはなかったです。 ただしかなり高いです。)
お礼
詳しい情報ありがとうございます。 モリブデンのボルトをWebで調べてみましたが、やはり高価で手が出ません。
関連するQ&A
- ＳＵＳ３０４ ボルト ナット 本当に”かじる”か？
同じ材質のボルト・ナットの締結は、かじる(焼付き)を起こすので止めた方が言いと聞きます。 締結に限らず、勘合部分などにも言えるようです。 基本的に機械の組立てに、同じ材質のボルト・ナットは使わない事が基本となっているのでしょうか？ 同素材を避ければ、かじり(焼付き)は回避できるかもしれません。 しかし、違う問題も出てきます。 異種金属接触腐食です。電食とも言われているようですが。 当社では錆を嫌う事から、ボルトはＳＵＳ３０４を基本に使います。 よって、メネジやナットもＳＵＳ３０４です。 かじる(焼付き)可能性がありますが、錆を嫌う事からこのような使い方をします。 しかし、当社の様な錆を嫌わない会社では、ＳＵＳ３０４にこだわる必要が無い為 同素材は避け、違う材質の組み合わせで機械を組み立てているのでしょうか？ 異種金属接触腐食については大丈夫なのでしょうか？ アルマイトのような絶縁性の表面処理を施してあれば問題ないと思いますが。 他の会社はどうやっているのか気になりました。 ボルトとナットは異種金属にしていますか？ 実際、ＳＵＳ３０４(オーステナイト系)のボルトとナットはかじりやすいのでしょうか。 宜しくお願い致します。
- 締切済み
- 開発
- SUS630のボルトに使用するナットの材質
引っ張り強さの問題でボルトにSUS630（析出硬化処理）を使用しようと考えていますが、ナットの材質は何にするべきかわかりません。 焼き付き等も考慮しなければいけないと思いますが単純にボルトと同材質を使うべきかわかる方、教えてもらえないでしょうか。 投稿者： 1955様 S45Cでは表面処理が必要になってきますのでSUS材では何かないでしょうか。
- 締切済み
- 機械設計
- ＳＵＳ４２０Ｊ２のタップ加工
M12,M16ともにOSGのSUS用スパイラルタップを使用し下穴を+0.05くらいで 同期タッピングにて深さ３０ｍｍを5回に分けて難削材用の油（高い）かけて加工してますが メネジが少しムシレたような感じで奇麗にたちません。 タップはしっかり直掴みし固定しています。 材質の特性上、仕方ないのかと思っていますがもしかしたらＪ２素材ではないのかな？ とも思っています。ヘリカル切削は時間かかるので考えていません。 材質の特性と何かいい方法があれば教えてもらえないでしょうか？過去にもＳＵＳ４０系は 苦戦したことがあります。
- ベストアンサー
- マシニングセンター
- ボルトの強度アップについて
引っ張りに使っているボルトがありますが、磨耗と脆性どちらにも有効な 材質・処理を検討しています。 用途（使用方法）としては、 ネジを締める→引っ張る→ネジを緩めて外す の繰り返しになります。硬度が低いと締め外しで磨耗してしまい、 硬度が高いと引っ張りで破損してしまい、困っています。 これまでに材質SCM435・SUS440C、硬度HV40,55などを試してみましたが 一長一短でした。 コーティング等を含めて再検討したいと思いますが、どなたかアドバイスを お願いします。
- 締切済み
- 金属
- ＳＵＳ３０４とＳＵＳ３１６の焼付き防止の表面処理…
ＳＵＳ３０４とＳＵＳ３１６の焼付き防止の表面処理について 半導体・液晶用の製造装置メーカです。Ｍ７６でピッチ２のネジの焼付きが多発して困っております。このような業界で使用し、純水等が触れる可能性があるため、グリス等は使用できません。表面処理で解決したいのですが、良い表面処理はありませんでしょうか？
- 締切済み
- その他（表面処理技術）
- SUS310の穴開け加工とダップ加工の条件
SUS310のタップ加工を担当する事になったのですが、経験が無く、困っています。使用ドリルは（金色の）コーティングドリル下穴用Ф5.1とSUS用のM6タップ（スパイラル）とФ3.3ドリルとM4タップです。それぞれ、止まり穴でネジ深さが6.9ｍｍ。SUSの全厚みが9.5ｍｍです。条件や、注意点を教えて下さい。
- ベストアンサー
- マシニングセンター
- SUS403のネジ切り・タップ立てについて
先日、初めてSUS403のネジ切りとタップ立てをやったのですが、ネジ切りはSUSなので使用したチップのカタログを参考に、周速７０mで回転数を計算し（600RPM)、ネジを切ったのですがネジがビビってしまい、不良となりました。 品物の全長は180mmくらいで、ネジはM36のメートルネジです。 同じSUSでも、304だと周速５５m～80mでもまったくビビることはなかったのですが、403はネジ加工が難しい材質なのでしょうか？ その後、もう一度403でネジ切りをし、その時は周速を少し下げて55mで回転数を出しましたが(500RPM)、若干ビビりが発生しました。 更に質問になりますが、材質は同じSUS403で全長170mm前後で、直径が全長の半分くらいまでが80mmで、残り半分の直径が90mmの品物があり、90mm側の端面にM20のメネジ加工をするのですが、爪の深さが40mmほどしかなくてもメネジ加工は可能でしょうか？ 無理そう（ビビりそう）なので、加工はマシニングのほうでお願いしたのですが、マシニングでタップ立てをしても、ネジが若干潰れたようになっていましたので、次からは旋盤でメネジ加工してくれと言われました。
- 締切済み
- 旋盤
- 加熱炉・熱処理炉で使用されているボルトについて
宜しくお願いします。 ボルトメーカーに勤務しています。 標記の加熱炉、熱処理炉、真空炉で使用で使用されているボルトは、主にどのような種類のボルトになりますでしょうか？ 主にチタン？？ SUS３１６Lのような、ステンレスボルトは使用されているのでしょうか？ もし使用されるているのなら、どのような部位に使用されているのでしょうか？ 全くの素人で申し訳ないのですが、教えて頂けないでしょうか。 宜しくお願いいたします。
- 締切済み
- その他（開発・設計）
- SUS304との組み合わせで焼付き難い材料
このテーマで以前も質問させて頂きましたが、 再度、新たにテーマを挙げさせて頂きました。 現在、SUS304のナットを使用し、重量物を昇降させる 機構を設計中なのですが、同機構のものが当初は SUS304同士で焼付きを起こし、ナットを真鍮に 変更すると、今度は部品組み付けの精度にも よるのですがナットのネジ部が無くなるほど の不具合が生じました。 機構の周りの雰囲気が湿度が高いので、錆び難く、 かつ、ナットを柔らかめの材質とし、ネジ部を 硬めの材質にし、グリスなど使用しなくて済む 材質の組合せとしてどの様なものがあるのでしょうか？ どなたかご教授下さい。
- 締切済み
- 金属
お礼
情報ありがとうございます。 SDCボルトのことは、初めて知りました。 SDC処理はチタンでも可能なようなので、材質チタンのSDC処理が最も良いかもしれませんが、コストが気にかかるところです。 現在、6-4チタン合金ボルトを手配中なので、それがダメなら、次策として考えてみます。