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2020.07.22|ばねを知る
《第22回》ばねの材料③

前回に引き続き、ばね用材料についてです。

ばね用材料はいろいろな面から細かく分類ができますが、ここでは基本的な事項を説明します!

 

<空気ばね>

空気ばねは圧縮された空気が弾性を持つことを利用したばねで、気体がボイルの法則にしたがう事からばね作用を持つことに

なります。

ボイルの法則は温度が一定のときは、気体の圧力と体積は反比例するというものです。

形状は金属や繊維で補強されたゴム製の容器に圧縮した空気をいれたものが一般的です。車体などへ接合部分には金属が使わ

れ、種類によっては補助タンクや空気を出し入れするためのバルブが取り付けられています。

特徴としては、空気の量によって、ばね定数やばねの長さ、耐荷重がかなり自由に変えられることが挙げられます。

 

<合成樹脂>

熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチックの二種類があります。

熱可塑性プラスチック・・・熱によって硬化するプラスチック

熱硬化プラスチック・・・熱などによって一度硬化すると再加熱しても硬化しないプラスチック

2種類以上のプラスチックを分子レベルで混合したポリマーアロイや、ガラスや炭素の繊維を混合したものなど

多くの種類があります。

 

<繊維強化プラスチック>

繊維強化プラスチックは、単独では弾性の低いプラスチックを、弾性の高いガラス繊維などと組み合わせることによって

作られています。弾性の高い複合材料です。

ガラス繊維が一般的ですが、近年はコストの下がった炭素繊維も良く使われます。

 

<セラミックばね>

セラミックはもろく、わずかな欠陥でも破壊の原因となり、強度のばらつきも大きいことからばねのような用途には適さない

と考えられてきました。しかし近年製品製造技術の著しい進歩により、高強度化され、ばね材料として使用する事も可能とな

り、注目を浴びています。セラミックばねは耐熱性や耐摩耗性、絶縁性を要求する用途に適しています。

 

次回はチタン合金についてご紹介します!

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