インコネルの微細加工事例紹介

インコネルとは

インコネルは、ニッケルを主体とした、クロム・鉄・炭素など様々な合金成分を添加したニッケル合金のことを指します。

インコネルの特徴

インコネルの特徴として、高強度・高耐酸化性・耐クリープ性など、さまざまな物質や事象に対して耐性を兼ね備えています。

また、高温域でも高い強度を保ち、腐食環境において腐食性も保ち続けます。

高温下での高強度・高酸化性等、700℃の高温環境でも強度を維持できる耐熱性、およそ1000℃までの耐食性を備えているなど、高温下での使用に特化した金属です。一方で熱伝導性が低いことから、切削加工の難易度が高い金属としても知られています。

種類としては、主に耐酸化性に優れていることから水処理装置、工業炉、航空機排気系、蒸発器材に用いられるインコネル600があります。アンモニアに対して耐食性がアルのが特徴です。

そのほかにも孔食、隙間腐食、粒間腐食に対しての耐性と高音環境下での疲労強度の高さから原子力廃液処理装置、超臨界水装置等に使用されているインコネル625。

引張強度、疲労強度、クリープ破断強度に優れていることから、タービンディスク、ガスタービン等に使用されているインコネル718。

析出硬化型のNi-Cr合金のインコネルX750に分類されています。

インコネルの用途

インコネルにはいずれも耐熱性・耐食性に優れた600、625、718、X750の4種類が用意されており、それぞれ用途が異なります。特に我々の身近な所で使用されているものとしては、自動車のエンジンです。エンジンは走行することで高温となります。また、高温がエンジンそのものに負荷を与えることになるので、耐熱性・耐久性が求められることからインコネルが採用されています。また、我々の生活を支えている火力発電所・原子力発電所でもインコネルが使用されています。こちらもやはり高温となることから、高温化に強く、かつ強度もあるインコネルが採用されています。

インコネルの加工の難しさ

さまざまな耐性を兼ね備えているインコネルですが、高温度が大きく熱伝導率も悪いことから、切削加工が困難な合金とされています。

また、加工硬化が生じやすいことや、工具材料との親和性が大きいことなどからも、難削材中の難削材と言えるでしょう。

熱伝導率が低いことで切削加工時の抵抗が大きい点、工具に熱が集中してしまうことで、接粉が工具に溶着することもある点。さらにはステンレス同様加工硬化を起こしやすいことから加工には高い技術が必要になる点などが、加工が難しいとされる理由です。加工硬化とは塑性変形によって原子の配列が乱れ、弾性変形や塑性変形が起こりにくい状態を指します。

また、これらの特徴から加工熱が逃げにくい点や母材が軟化しない点、工具が摩耗しやすい点や加工面が荒れやすいといった注意点も忘れてはなりません。

インコネルへの加工対策

難削材中の難削材と呼ばれるインコネルですが、切削の際に刃物や工具材料を揃えて、刃に負荷がかかりすぎないように進めることで、微細加工が可能になります。

インコネルは耐熱性・耐食性やその他の優れた特性を活かし、化学工業や食品工業の製造装置の他、熱交換機や加熱部材・部品、熱処理治具や原子炉部品、電子機器部品などに使用されています。

加工での対策として、大きく「耐熱性」「加工硬化」の2つの角度から対応できます。耐熱性に関しては、切削速度によって異なる対策があります。低い切削速度の場合、硬度の高い切削工具を使用し、摩擦熱の影響を軽減するために高圧クーラントを採用しましょう。その際、工具の刃先を冷却しつつの加工によって加工を行えます。

高い切削速度の場合、700℃よりも高温で、かつ耐熱性に優れたセラミック工具を使用し、500m/min以上の加工で切削加工を可能にするとともに、耐摩耗性の課題解消も期待できます。加工硬化の対策に関しては、切削工具の耐摩耗性を高めることです。耐摩耗性の高い切削工具を使用することで、チッピングによる加工面制度低下対策も可能です。耐摩耗性の向上にもつながります。

インコネルの微細加工事例

インコネルへの各種微細加工

インコネル微細加工

微細加工を依頼できる
会社リストを見る

微細加工を依頼する前に知っておきたいポイント

微細加工会社の選び方

微細加工会社を選ぶ際の大前提となるのが、「ISO9001認証を取得しているかどうか」と「工作設備が充実しているかどうか」です。

ISO9001認証は、厳しい審査基準をクリアした工場や会社だけに与えられる認証なので、これがあるだけでその会社は優れた技術力を持っているという証拠になります。また、工作設備の充実については、微細加工にはそれ専用の設備や機会が必要なので、設備が豊富な会社は、単純に対応できる加工の種類も多くなるのです。

微細加工会社には「精度」を重視する会社と「納期」を重視する会社があります

精度優先の会社は、特殊な工作設備や検査機器によって、加工が難しい依頼にも対応できます。しかし、高精度な加工依頼にも対応できる反面、短納期での製造が難しい傾向にあります。

納期優先の会社は、充実した工作設備によって単品から大口ロットの製造に一気に対応でき、結果として短納期での製造を可能とします。しかし、短納期で対応できる反面、常に高精度なものを製造できない場合もありますので、注意が必要です。

あなたの会社は精度を重視しますか？それとも納期ですか？このメディアでは精度に強みを持つ会社と納期に強みを持つ企業の中からそれぞれおすすめの企業を1社ずつピックアップしました。

依頼するならここ！
微細加工おすすめ企業2選
詳細はこちら

• モリブデンの微細加工事例紹介
• タンタルの微細加工の事例紹介
• インバーの微細加工事例紹介
• ハステロイの微細加工事例紹介
• 超硬合金の微細加工事例紹介
• チタンの微細加工事例紹介
• ステンレスの微細加工事例紹介