制振合金M2052の加工・販売は墨田区の株式会社UMI販売までお問合せ下さい

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制振合金M2052は以下のような使い方ができます。決定的な違いはありますが、ゴムと共通した使用法が多いです。多種の形状で素材を供給できるので、板・棒はもとより、パイプ、線材、細線、箔、粉末とあり、切削加工性・塑性成形加工性・鋳造性も良好であり、エッチングによる微細加工も掌握しているので応用は広範にまたがります。
【用途例】
1.音響機器 (スピーカー、レシバー)
2.産業用ロボット (搭載機器)
3.工作機械 (バイト切削加工)
4.電気自動車 (バッテリーケース)
5.新幹線振動対策 (モーター)
6.リニアモーターカー (モーター)
7.ロケット (搭載機器)
8.飛行機 (エンジン)
9.船舶 (エンジン)
10.潜水艦内部機器 (センサー)
11.スマートフォン
12.プロジェクター
13.風力発電機
14.電子ピアノ (打鍵音低減)
15.デジタルカメラ
旋盤のびびりは切削抵抗により刃先がたわむことからバイト自身が振動しはじめ、バイトの共振周波数の振動が刃物台、ベット、主軸、ワークを通り、バイトにフィードバックする共振ループをくむことから発生する。
共振ループの一部(この場合は高さ調節用の下敷きに制振合金を使用することで振動エネルギーを吸収し、フィードバックを遮断しびびりを抑えることができる。
CDプレーヤーのクランパー・アームに制振合金M2052のリングを貼りつける。この場合には本来はCDに貼りつけるべきだが、設計の事情からこのような構造にした。
結果として、CDそのものの共振振動が10dB下がり、音質を改善した。
【溶接・ロウの付けの方法】
M2052の融点は1200度を超えるが一般の鉄系合金の融点には達しない。鉄系の合金同士をM2052で接合するときは溶接ではなくロウ付けになる。また、M2052自体が酸化するため、酸素雰囲気を嫌う。
[M2052自体を溶接棒にし、鉄同士をロウ付けする場合]
M2052は線材として製造もできるため、M2052自体を溶接棒にできる。線材の太さはいかようにもできるが、溶接棒としてはφ0.8~φ1.5が良いとされている。
溶接方法はアルゴン溶接法。

[M2052と鉄をロウ付けする場合]
・アルゴン溶接法・真空溶接法・電子ビーム溶接法・回転圧接法
【溶接効果】
図に示したサンプルを作成し、減衰率を比較した結果、対数減衰率は下記のとおりになった。
(共振法:周波数=100Hz近傍)
鉄 ― 鉄 ― 鉄   :  0.007
鉄 ― M2052 ― 鉄 : 0.03
【溶接の注意点】
M2052は熱膨張係数がアルミなみで、1℃100mm2μの伸縮を持つ。そのため、図の(A)のような付きあてで行う場合は問題ないが、(B)のような済み肉型の場合は矢印方向に我を起こす場合がある。特にM2052の肉盛りが大きい場合には確実に割れてしまうので、下記の工夫が必要になる。
[必要な工夫]
・肉盛りをできるだけ少なくする。
・あらかじめ本体を加熱しておき、溶接後は除冷する。
工作機械のマウント(ジャッキボルトを支え、床に設置する)に制振合金を応用した例である。機械内部を走り回る振動は床へも伝達する。その振動を床近くで吸収することで機械内部の振動エネルギーを少なくする。
平面研削盤による実験では、工作物と砥石の間の相対変位が減少し、結果として表面粗さが20%改善した。副産物として、床からの外乱振動も減少している。
【マウント応用の注意点】
工作機械に使われているマウントは通常、機械のレベル合わせのみに注意が払われ、各マウントにかかる荷重の不均一さが機械体の振動に有害な影響を与えることはあまり知られていない。M2052をマウントに応用する場合には、以下の注意が必要である。

[各マウントに偏った荷重をかけないこと]
偏荷重は機械体の振動を複雑にする。各マウントにかかる荷重はできるだけ均一にすること。多数のマウントを使用する場合、極端に荷重がある箇所と、そうでない箇所がある場合、計画した効果が得られないこともある。
マウントの中心に荷重がかかる工夫が必要である。

[マウントの塑性変化荷重に注意して、過大な荷重をかけないこと]
M2052は塑性変化すると、制振効果が著しく低下する。
【マウントで対策ができる周波数帯】
マウントは円盤状の板バネ構造になっている。そして、マウントにかかる荷重をマウントのバネ常数により決定される共振周波数よりも大きな周波数の振動を吸収する。(ローパスフィルターになる)。
対策の必要な機械の問題になっている振動の周波数に合わせて、マウントの形状を設計する。マウント形状と荷重と共振周波数の関係は下記の通り。
携帯用γ線検出器の内部にコンプレッサーを内蔵している。そのコンプレッサーの振動がセンサー部に影響して検出の分解能を悪くする。そこで、センサー部とγ線検出器本体をつなぐパイプをM2052に変えた。
機械振動を解析する上で一般的なモデルは(A)の図である。この系の特長はダンパーなしでは(B)の図の黒線のように共振点で大きな振幅になり、共振点を超えると急激に減衰する。ダンパーが追加されると青線の様に共振ピークが下がり、共振点を超えた時の減衰がなだらかになる。
一方、M2052の特性は赤線のような特性を持ち、共振点以下の周波数ではゲインが1以下になる他、共振ピークが下がる。そして、共振点以上の周波数帯では急激に減衰する。
この特性は樹脂やゴムに似ているが、決定的違いは振動を吸振できる点と、共振状態で大きな振動を発生する点にある。
(B)の図のM2052の特性は振動伝達における「ローパスフィルター」の機能である。
(C)はエアーポンプに応用した例である。ゴム足において共振点の振れ幅が大きくなり採用できない状況があったが、M2052のU字型のバネを採用することで、共振点以下の周波数が小さくなり、共振点の振幅を抑えた。そして、共振周波数を超えた時、振動が収まった。
【金属内を伝達する音の対策】
パイプの軸方向に振動(音)を与え、パイプの中心付近にM2052のシートを巻き付けた場合と巻き付けなかった場合の比較をした実験結果である。パイプの長さは約40cm。
M2052の効果は約5000Hzあたりから現れている。(波長は1.2m)。
「貼る」対策は低周波の縦波の振動を減衰しづらいことがわかる。このような場合の音対策は縦波の伝達経路に直接「挟む」ようにM2052を使い、振動伝達を阻止する方法が効果的である。
【曲げ振動から発生する音の対策】
図のように振動している板の表面は±σの応力(引張・圧縮)が繰り返している。
その板の表面にM2052のシートを「貼る」とM2052に繰返し±σの応力がかかるため、振動エネルギーは吸収される。
このような状況でおいては「貼る」対策は極めて有効である。

某鉄道車両の床にM2052の0.3mm厚のシートを貼り、対策したところ、車輪側から通過してくる騒音が2dB程度改善された。
*機密保持のため詳しいデータの開示は不可。



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