チタン

チタンとは

チタンが工業・産業で広く取り入れられ始めたのは、戦後と言われており、金属材料としてはまだまだ新しく、可能性に満ちた金属材料です。

他の金属と比べ、軽量・高強度・耐食性に優れるなどのメリットがあり、宇宙・航空機材料からプラント設備、建築材料など幅広い用途で活用され、これからも広がりを見せていく可能性があります。

金属材料としてのチタンのメリット

軽量で高強度

チタンは、重さ当たりの強度はアルミニウムの約3倍、鉄の約2倍。それでいて比重は鉄の約60%、銅の約1/2の軽さ。

高強度が求められるが、軽くしなくてはならない部品などに多く活用されています。

アレルギーを引き起こしにくい

チタンは、他の金属と比べて有毒性が低く、金属のアレルギーの原因となるイオンの発生が少ないため、金属アレルギーの人でも使えます。

人体への適合性の高さから、人口骨やインプラント、ペースメーカーなど医療機器の部品として活用されています。

金属材料としてのチタンのデメリット

価格が高い

ステンレスと比べて重量比で約10倍近い価格差があり、他の鉄鋼材料と比べても価格が高いのがデメリットと言えるでしょう。

加工が難しい

チタンの特性として熱伝導性が低く、切削時の熱が工具に蓄積してしまうため、切刃に応力がかかってしまい、工具の摩耗・破損を早めてしまうこともあります。

チタンの切削加工機の種類

チタンは、金属切削・木材切削の加工機、「NCルータ」か「マシニングセンタ」があれば、切削加工は可能です。

これからチタン切削のために新規導入を考えるのであれば、導入費用を考慮するのであればNCルータ、精度を重視するならマシニングセンタがよいでしょう。

自社に適切な機器は「NCルータ」なのか、「マシニングセンタ」なのか、スペック表を見て確認しましょう。

自社に合うのはどっち？
「NCルータ」「マシニングセンタ」
スペック表を見てみる

チタン加工の注意点

チタンに切削加工を施すときに発生しやすい問題とその対策を、あらかじめ把握しておくことが大切です。

チタンは熱伝導率が低いので工具とワークが蓄熱や工具の磨耗が起こりやすく、工具の劣化が早まります。また、耐摩耗性が低いので、チタンワークの焼き付きが生じやすいです。こういった問題に対処するためにも、切断油には、粘度の低いタイプを選ぶのがおすすめです。高圧で大量に使用すれば、蓄熱や工具の劣化、ワークの焼き付きなどを防止しやすくなります。

また、チタンの切削加工中には、切削工具の刃先から切削中の切粉へ引火する場合があります。あるいは堆積している切粉に延焼する可能性もあります。こういったリスクを防ぐには、清掃をこまめにおこない、チタン切粉を堆積させないようにすることが大切です。仮に発火してしまった場合には、乾燥した砂や塩類を消火剤として使いましょう。

また、発火を激しくしたり爆発を引き起こしたりするおそれがあるので、水や炭酸ガスの使用は厳禁です。

切削加工に使用される素材の種類をもっと詳しく

• 木材
  さまざまな業界の部品に使用される「木材」がどのような特徴のある素材なのかをまとめました。木材を切削加工する際の加工機についても紹介していますので、参考にしてください。
• プラスチック
  合成樹脂とも呼ばれ、人工的に合成された樹脂をプラスチックと呼びます。水に溶けにくく、安定性があり、形を保持する性質を持つプラスチックは、非常に使い勝手がよく、私たちの身の回り数多くのプラスチック製品・部品があります。ここでは、そんなプラスチックの種類を紹介していきます。
• 重金属
  重金属とは、密度の大きい金属のことを指し、一般的には密度4～5g/cm3以上の金属が重金属であると言われます。切削加工の現場でも見ることの多い、金属材料をいくつか紹介します。