自動旋盤加工 コストダウンセンター.comを運営するフジタイトは、ステンレス材の旋盤加工を得意としており、多くの実績を持ちます。
今回は、各種ステンレス材の特徴の説明と当社の実績を紹介させて頂きます。
そもそもステンレスって何？
ステンレスは、鉄にクロムなどの合金元素を添加して作られる合金です。ステンレスは、鉄と比較して、腐食に強く、錆びにくいという特性があります。これは、表面に微細なクロムの酸化皮膜が形成されており、その下にある金属を保護していることにより生まれるメリットです。また、この酸化皮膜は、損傷を受けても再形成されるという特徴があります。
ステンレスは構成物質によって、分類されます。一般的な種類には、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系、デュプレックス系などがあります。それぞれ、耐食性・強度・加工性といった特性が異なり、またコストにも差があります。
ステンレスの旋盤加工 他材質と比較した場合の難易度
ステンレスの加工は一般的に、鉄などの材料と比較して難易度が高いと言われています。
ステンレスは硬度が高く、切削工具や切削条件の最適化が重要となります。加えて、ステンレスは熱伝導率が低く、切削時に発生する熱が材料内部に十分に拡散されず、熱影響による悪影響が生じやすくなります。
また、ステンレスは加工中に発生する切削屑が他の材料よりも塑性変形しにくく、切削過程で切りくずが工具や加工面に付着しやすいという特性もあります。これにより、加工面の品質を維持するためには、頻繁な切削工具の交換や加工面の清掃が必要となります。
SUS303
SUS303の特徴について、以下の特徴があります。
①加工性
SUS303は、加工性に優れている材質です。これは、鋼材に含まれる硫黄(S)とセレン(Se)の添加によって実現されます。
②耐食性
SUS303は、他のステンレス鋼と同様に、耐食性に優れます。耐食性は、鉄に含まれるクロム(Cr)の存在によって提供されます。SUS303のクロム含有量は17-19%であり、酸化や腐食に対して優れた耐性を示します。
～当社の実績～
・産業機器用ノズル
・スリーブ
・グランドナット
・シート固定ネジ
等
SUS304（SUS304L）
SUS304はステンレス鋼の一種であり、以下の特徴を持ちます。
①耐食性
SUS304はクロムとニッケルの含有量が高く、酸化や腐食に対して非常に耐性があります。この特性により、ウェットな環境などで使用することができます。
②強度
SUS304は比較的高い強度を持ち、引張強さは520MPa以上で、SS400と比較して高くなっています。
③加工性
SUS304はSUS材のなかでは切削性・加工性があまり高くありません。切削性・加工性を高めたい場合はSUS303やフェライト系ステンレスのSUS430を使用することが多いです。
④衛生的
SUS304は非常に衛生的な材料であり、食品や医薬品関連の分野で広く使用されています。その耐腐食性やクリーンな表面の特性から、衛生的な環境を維持することができます。
～当社の実績～
・ソレノイドバルブ用ポペットガイド
・高圧ガス管用ホースニップル
・食品製造機械用液体流量調整用主軸
・位置決めピン
等
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SUS316（SUS316L）
SUS316には、以下の特徴があります。
①耐食性
SUS316は、耐食性に優れています。クロムの含有量が高く、モリブデンの添加により、塩水や化学物質に対して優れた耐性を示します。したがって、海洋環境や化学プラントなど、腐食性の高い環境での使用に適しています。
②高温耐性
SUS316は、高温においても耐性を持ちます。クロムとニッケルの含有量が高く、またモリブデンの添加により、酸化やクリープ（長期間の高温下での変形）に対して強い耐性を示します。このため、高温環境での使用や加熱装置などに適しています。
③強度と耐久性
SUS316は、一般的なステンレス鋼と同様に、優れた強度と耐久性を持ちます。これにより、構造部品や機械部品、化学プラントや石油精製などの産業分野での使用に適しています。
④溶接性
SUS316は、一般的なステンレス鋼と同様に、溶接性に優れています。ただし、適切な溶接手順と技術が必要です。正確な溶接条件を遵守することで、高品質な溶接結合を実現することができます。
⑤衛生的な特性
SUS316は、食品や医療分野などの衛生的な環境での使用に適しています。表面が滑らかで、洗浄や除菌が容易であり、腐食や汚染のリスクを最小限に抑えることができます。
～当社の実績～
・カテーテルチップ
・オリフィスピン
・受圧口金具
等
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SUS410
SUS410は、マルテンサイト系ステンレス鋼の一種であり、高い強度と優れた耐腐食性が特徴です。この合金は、最低11.5%のクロム含有量を持ち、一部の炭素を含むことによって硬化します。
SUS410は熱処理を受けることで、さらなる強度と硬度を得ることができます。そのため、耐腐食性が求められる刃物など、強度以外に付加価値が必要な用途に広く使用されています。また、SUS410は比較的低コストで入手できるため、経済的なメリットもある材質となります。
SUS420
SUS420は、ステンレス鋼の一種であり、主に耐摩耗性と耐腐食性が求められる用途に広く使われています。SUS420はクロム含有量が高く、さらに一部のバナジウムや炭素を含むことによって、非常に優れた耐摩耗性を持ちます。
この特徴により、刃物や金型部品、産業機械の部品などに用いられます。また、熱処理を施すことで硬度を向上させることも可能です。一方で、溶接性はやや劣ります。
SUS440C
SUS440Cは、ステンレス鋼の中で最も高度が高い材質です。高硬度と耐腐食性が求められる用途に使用されます。以下にSUS440Cの主な特徴を下記します。
①高硬度
SUS440Cの特徴で第一に挙げられるのは硬度です。高いクロム含有量により非常に高い硬度を持っています。刃物や工具など、硬度が求められる用途にて使用されます。
②耐腐食性
SUS440Cはクロム含有量が高いため、耐腐食性に優れています。湿気の多い環境や化学薬品に触れる環境での使用に適しています。
③耐磨耗性
高硬度と近い特徴ですが、炭素含有量が高く耐摩耗性に優れます。摩耗による劣化や寿命の短縮を抑えることができます。
④焼き入れ硬化性
SUS440Cは、熱処理（焼き入れ・焼き戻し）によって高硬度、そして高強度を実現できます。ただし、熱処理後は、他のステンレス鋼と比較し加工性が低くなるため、焼き入れ前に最終形状まで成形する必要があります。
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ステンレスの旋盤加工事例！
ここからは、当社が行なったステンレスの旋盤加工事例を紹介します。
ステンレス 旋盤加工事例①：半導体製造装置用ノズルチップ
こちらは、ノズルチップです。
材質は、SUS430で、旋盤加工、ミーリング加工、外径ねじ加工により製作を行ないました。こちらの製品の加工におけるポイントは、ワークへの切粉巻き付きを防いでいる点とノズル先端に0.6φの細穴を開けている点です。切削条件（刃具の選定、回転数、送り速度、切削油の向き）を工夫することによって、ワークへの切粉巻き付きを防いでいます。
ステンレス 旋盤加工事例②：食品製造機械用液体流量調整用主軸
こちらは、液体流量調整用主軸シャフトの加工事例になります。 液体を流し込む用途のプロペラシャフトで、材質はSUS304を使用しています。旋盤加工、ミーリング加工を用いた重切削により製作をしました。 こちらの製品における加工のポイントは、切削条件を最適化することで、量産稼働を行なっている点です。
ステンレス 旋盤加工事例③：スリーブ
こちらは、産業用バルブに用いられるスリーブの加工事例になります。
材質はSUS303で、旋盤加工、クロス穴加工を施して、製作を行ないました。 こちらの製品の加工におけるポイントは、内径穴挿入口のRの面粗度Ra0.6、挿入口端面と裏面の平行度0.01を実現している点です。 こちらの製品は、バルブ内の摺動部に使用されるスリーブ部品である為、面粗度が重要でした。
ステンレス 旋盤加工事例④：ユニバーサルジョイント
こちらは、継手として用いられるユニバーサルジョイントをの加工事例です。
材質はSUS304で、旋盤加工・ミーリング加工・クロス穴加工にて製作しています。公差の要求について、製品を通る貫通穴、横穴ともに10㎛でしたが、要求をクリアしています。バリは出やすい形状ではありますが、工程組みを工夫する等により加工段階でバリの発生を回避し、後工程でのバリ取りは行なっていません。
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ステンレス 旋盤加工事例⑤：産業機器用SUS製先端金具
高層建物に常設される窓掃除用のゴンドラに使用されている、メンテナンス部品を製造した事例です。モジュールを組み立てるための専用ピンであり、旋盤加工とミ―リング加工を組み合わせて加工しています。加工後はバレル研磨によりバリ処理を行なっています。
ステンレスの旋盤加工は当社にお任せください！
自動旋盤加工 コストダウンセンター.comを運営するフジタイトは、ステンレスの旋盤加工を得意としており、多くの加工実績を持ちます。
対応可能なステンレス材は多岐にわたり、皆様のご要望にお応えします。ステンレスの旋盤加工の委託先をご検討中の皆様、お気軽に当社にご相談ください。
◆以下、当社が対応可能なステンレス材一覧◆
| 大分類 | 材質名 |
|---|---|
| ステンレス | SUS303、SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L、SUS329、SUS403、SUS410、SUS416、SUS420、SUS430、SUS440C、SUS630 |
