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ABBターボチャージャー部品向けチタンTC4 CNC加工

プロジェクト背景:高性能ターボチャージャーローターハウジング

ABBは、高度な産業用ターボチャージャーシステム向けに、軽量で耐熱性があり、精密に設計されたチタン部品を必要としていました。この部品は、極端な回転速度、高い熱サイクル、腐食性の排気ガスに耐える必要がありました。ニューウェイは、TC4(Ti-6Al-4V)チタン合金を使用した、フルスコープのCNC加工および後処理ソリューションを提供するために選ばれました。

なぜターボチャージャー用途にTC4(Ti-6Al-4V)が選ばれたのか

TC4は、機械的強度、耐食性、熱安定性の最適なバランスを提供し、航空宇宙グレードおよび高性能ターボチャージャー部品に理想的です。

特性

引張強さ

≥895 MPa

作動温度

最大400°C

密度

4.43 g/cm³

熱伝導率

~6.7 W/m·K

この合金の低い重量強度比と疲労抵抗は、ターボチャージャー部品において不可欠です。TC4 CNC加工について詳しく学ぶ。

加工プロセスの概要

3軸CNC荒取り加工

初期のバルク除去は、3軸CNCフライス加工を使用し、超硬工具と低い切削速度でチタンの加工硬化特性を管理しながら行われました。荒取りは、外部輪郭とキャビティクリアランスに焦点を当てました。

5軸CNC精密加工

多面ブレードインターフェース、内部ベーン、およびシーリング溝は、5軸CNC加工で完成しました。公差は±0.01 mm以内に保たれ、複雑な曲線形状全体で真位置精度が維持されました。

後処理および表面仕上げ

ABBの耐久性と疲労要件を満たすために、以下の処理が適用されました:

  • サンドブラストマット仕上げ(~Ra 1.4 μm)を達成し、応力分布と疲労亀裂抵抗を向上

  • 熱処理700°Cで2時間の応力除去焼鈍を適用し、寸法安定性を改善し、重要な負荷ゾーンの残留応力を低減

品質管理および試験

  • CMM寸法検査:ブレードインターフェース形状、同心度、フランジ位置を±5 μm以内で確認

  • 硬度試験:熱処理後の材料強度をロックウェルCスケール値で確認

  • 表面分析:SEM検査と粗さ評価を実施し、サンドブラストの効果を検証

生産結果

ニューウェイは、ABBの欧州ターボチャージャー工場向けに600ユニットのパイロット生産を完了しました。部品は、熱疲労試験、動的バランス、振動完全性認定に合格しました。部品は、複数の熱サイクルにわたって改善された疲労寿命と寸法一貫性を示しました。

CNC加工チタンターボチャージャー部品にニューウェイを選ぶ理由

よくある質問

  1. 5軸CNCを使用したTC4ターボチャージャーハウジングで達成可能な典型的な公差は何ですか?

  2. 熱処理はチタン部品の疲労寿命をどのように改善しますか?

  3. Ti-6Al-4VのCNC加工に関連する課題は何ですか?

  4. サンドブラストは高速回転チタン部品の表面完全性に影響を与えますか?

  5. 多段階処理中にチタンの寸法安定性はどのように維持されますか?

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