Invar 36の特集

Invar 36は、業界ではNilo 36としても知られる、熱膨張係数の低いニッケル鉄超合金です。ニッケルを36%含有し、広い温度範囲にわたり、良好な強度と硬さを維持しながら、寸法をほぼ一定に保ちます。 1896年にスイスの物理学者シャルル・エドゥアール・ギヨームによって発明された Invar は、かつて白金とイリジウムで作られていたメートル原器に代わる低コストな解決策として開発されました。ギヨームの研究により、加熱時の膨張が非常に小さい、比較的安価な鉄ニッケル合金、すなわち鋼に似た材料が発見されました。彼は、この合金がほぼ変化せず「不変」であったことから、 Invar と名付けました。

Invar 36の成功事例

あるお客様から、この合金で知られるほぼ一定の寸法と長期的な寸法安定性を必要とする部品に、INVAR 36を使用したいというご相談をいただきました。 Signicastのエンジニアはこの課題に取り組み、Invar 36の鋳造を成功させただけでなく、お客様の期待を大きく上回り、コスト削減も実現しました。

お客様がInvar 36を必要とした理由は何でしょうか？ 部品の寸法や形状にわずかな変化が生じるだけで、温度管理された室内にあっても最終製品に影響する可能性がありました。数度の温度変化で部品の機能が変わる可能性がありました。Invar 36のような材料を使用する必要があることは認識していましたが、ソリッド材からの機械加工は高コストでした。

Signicastはどのように支援したのでしょうか？ 当社は過去にInvar 36を扱った経験はありませんでしたが、当社のエンジニアが克服を試みなかった課題はありません。調査と試験を重ね、展伸材と同等以上の性能を発揮する鋳造材料を開発し、ネットシェイプ鋳造を成功させました。部品の機械加工が不要となったため最終部品コストを削減できただけでなく、当社の最終部品コストは、機械加工前の元の金属ブロックよりも低コストでした。

最終的な結果は？ コストを10倍削減できた非常に満足度の高いお客様と、当社の製品ラインアップに加わった新しい材料です。  

Invar 36は、-150 degrees Celsius未満から260 degrees Celsiusまでの温度域で、寸法をほぼ一定に維持します。

Invar 36を使用すべきなのは誰ですか？

厳しい温度制約下にあるお客様は、Invar 36を使用する利点を得られる可能性が高いでしょう。残念ながら、現在ソリッド材から機械加工している企業の多くは、ネットシェイプ鋳造という選択肢があることを認識していません。現在、Invar 36は、測定機器、精密機械システム、レーザー部品、サーモスタットロッド、メーター、液化ガスを輸送する部品などに使用されています。

Invarの産業用途

Invarは、航空宇宙、医療、民生用電子機器業界のさまざまな用途に使用できます。しかし、低CTEの超合金が他の金属を真に上回り始めているのは、自動車業界の技術分野です。自動運転車の普及に伴い、センサー、レーダー、カメラはますます高度化し、車両の機能にとって不可欠になっています。LiDARはlight detection and rangingの略称で、レーザーからの光波を用いて、光が物体または表面に到達してスキャナーに反射して戻るまでの時間を計算し、周囲の物体との距離を特定します。Invar 36のように、寸法がほぼ一定で長期的な寸法安定性を備えた合金は、このような精密な装置において極めて重要です。低CTEのKovarなどの代替合金も、LiDARセンサーの鋳造に有効な選択肢です。ロストワックス鋳造は、LiDAR部品をソリッド材から機械加工する場合と比べて、コスト効率の高い解決策です。

Invar 36の利点は何ですか？ 

Invar 36の最も明確な利点は、極低温環境でも寸法を維持できることです。さらに、Invar 36は外観と手触りが鋼に似ています。また、優れた溶接性と被削性も備えています。Invarは、お客様の強度および硬さの要件により適切に対応できるよう、化学組成をカスタマイズして製造することも可能です。