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アルミの軸受における問題とその解決方法
- A2024を使用してφ10のシャフトを半割りのクランプで挟んで軸受けを作ったのですが、手でゆっくり廻しても徐々にかじってしまいます。
- アルマイトを剥がしても同様なことが起こります。
- 以前同様（材質はアルミ）のものを見て問題ないと思ったのですが、材質に問題があるのでしょうか？もしくは表面処理で良いものがあるのでしょうか？
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弊社は形彫り放電加工機を利用し、導電性金属の表面にタングステンカーバイトの皮膜を形成させる技術を保有しています。「処理名MH処理」この技術を利用すればA2024の表面に膜厚36μｍの硬化層を形成できます。例として「MH処理」を施した鋼材の円盤を旋盤に取り付け2000rpmで回転させ、同じ材質のピンを押し付けても、かじり又は焼き付き、は発生しませんでした。従ってA2024の軸受けの製作は可能です。但し異物が混入しない様に注意が必要です。興味がありましたらmpco@tk2.nmt.ne.jpまで連絡ください。
同種金属同士の摺動は摩擦界面で移着が発生しやすく、軟質で低融点のA2024ではなおさらです。また、摩擦熱の影響により、線膨張率の大きいアルミ材では、当初の設計値よりも軸と軸受けのギャップが詰まり、なお一層現象が激しくなります。硬質アルマイト・PVD・PTFE含有Ni-P無電解めっきなどで表面硬化が可能ですが、母材が柔らかいので、摺動中に母材が塑性変形してしまい、あまり効果がないと思います。やはり、組み合わせを変えた方が良いと思います。
今回の２０系の部品と以前の５０系の部品の回転部分の表面粗さ比較してみてください。 そのあたりも関係しているのではないでしょうか。
構成成分で、Ｆｅ０．５％とＣｕ３．８４．９％とＭｎ０．３０．９％とＭｇ１．２１．８％Ｚｎ０．１％以下とＴｉ０．１５％以下、その他０．１５５％から成ります。そうですね。切削で構成刃が成長し易い部類ですものね。Ｔｉコートと言う逃げもありますが．．．。
前人の方と、同じ意見です。
Φ１０のシャフトは鋼でしょうか。 もし、鋼であれば、かじりつきがあるのは当然だとおもわれます。アルミ同士なら、なおさら軸受は成立しないと思います。 軸受側にテフロンブッシュ（ミスミですぐ手に入る）などを挿入すれば済むことではないでしょうか。 かじりつきの原因は、鋼とアルミの親和性がよく、圧力や熱で簡単に鋼分子にアルミが拡散し金属同士が一体化するからです。従って、油などで潤滑したり、軸受に拡散しにくい素材を選ぶことが必要となってくるのです。
補足
材質は全てＡ２０２４です。 実際にアルミで製作されたものがあり（５０系と思われる）こちらは特に問題がありません。 回転は非常に遅く、且つ少量のグリス、アルマイト（黒）も同様です。 そこで２０系より５０系のほうが良いのか？ アルマイトは特殊なものが施されているのか？ 熱処理すればよくなるのか？ などが知りたいところです。