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熱膨張・収縮吸収とは?課題と対策・製品を解説

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ばね・緩衝における熱膨張・収縮吸収とは?

温度変化によって材料が膨張・収縮する現象(熱膨張・収縮)に対し、ばねや緩衝材がその変位を吸収し、構造物や部品にかかる応力を緩和する機能のことです。これにより、温度変化による破損や性能低下を防ぎます。

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当社では、鋳造用石膏を展開しております。

「ハイストーン C-2型ER」は、耐熱性に優れ、鋳込み温度800℃以下の非鉄金属・
低溶融合金の鋳造に適します。一般の焼石膏と同様の流し込み成型により、模型の
微細な模様を忠実に反転させ、極めて平滑な表面を得ることが可能です。

また、「ハイストーン C-2型G」は、耐熱性に優れ、鉛ガラスの黄変対策をした、
パート・ドゥ・ベール等のガラス工芸用になります。
ご要望の際はお気軽にお問い合わせください。

【ラインアップ】
■非発泡鋳造用石膏 ハイストーン C-2型ER
■非発泡鋳造用石膏 ハイストーン C-2型J
■非発泡鋳造用石膏 ハイストーン C-2型NK
■非発泡鋳造用石膏 ハイストーン C-2型G
■石膏系埋没材 ハイストーン C-5型

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

鋳造用石膏

開発したパイロマックススーパーコイルヒーターは発熱部を一体で制作しており、
信頼性に優れています

パイロマックススーパーコイルヒーター

『Voltatex(R)4224』は、モータ、発電機、変圧器に適した熱伝導型含浸ワニスです。

カプセル化プロセスに比べて1日の生産性が高く、低温で硬化が可能。
また高電圧での運用が可能で、モータのパワーを高性能化することができます。

耐薬品性、機械的耐久性に優れ、耐部分放電性にも優れております。

【特長】
■モータの性能向上
■モータの寿命延長
■さらに高効率
■新しい用途開拓
■モータの小型化と軽量化が可能 など

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。

熱伝導型含浸ワニス『Voltatex(R)4224』

当社では、薄い平板の外形を持ち、従来型のヒートパイプより
優れた応用性・熱伝導性を実現した『平型ヒートパイプアレイ』を取り扱っております。

平型の形状のため、従来の丸型のヒートパイプよりも熱源との接触面において
相性が良く曲げ加工、固定時の穴あけ加工も可能。

また、サイズも幅25mm~150mm、長さ20mまでの制作ができ、
様々なニーズに対応いたします。ご要望の際はお気軽に、お問い合わせください。

【使用例】
■床暖房などの建築資材
■車載バッテリーの放熱・熱均等
■熱交換機などコージェネレーションシステム

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お問い合わせください。

平型ヒートパイプアレイ

株式会社高山耕山では、耐酸材料である『カーボン煉瓦及び加工品』を
取り扱っております。

「カーボン煉瓦」は、殆どの化学薬品に対して優れた耐食性を持ちます。
また、熱膨張率が少なく、熱衝撃に強いことも特長です。

さらに、さまざまな形状に加工が容易で、接着性に富んでおります。

【特長】
■殆どの化学薬品に対して優れた耐食性を有する
■接着性に富む

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。

カーボン煉瓦及び加工品

シリグラスとは、シリカ(SiO2)が96%以上の高純度高珪酸ガラス繊維で織られた耐熱・断熱材です。

【特徴】
 ・アスベスト、RCF(リフラクトリーセラミックファイバー)を含みません
 ・1000℃の長時間連続運転に耐える耐熱性
 ・急冷、急熱に対し柔軟性を失わない耐熱衝撃性
 ・優れた耐磨耗性、電気絶縁性
 ・優れた加工性(加熱収縮率が小さい)

※日本無機(株)の代理店として素材を取り扱っております。
  用途に合わせて加工・縫製も行っております。

※詳しくはお問い合わせいただくか、カタログをダウンロードしてご覧ください

耐熱ガラス繊維(シリグラス)「高温耐熱性」

株式会社SDATは、アルミ圧延製品、押出形材製品などの素材、蒸発器、
サーモコイルなどの熱交換器、アルミパレットなどのアルミ加工品を
製造販売しています。

アルミ素材でなく、アルミ加工製品まで、いろいろな分野にわたり、
当社が有する固有技術を融合し、独創的な製品開発を実施。

当社は、社会的に有用かつ安全でお客様の期待に応える製品・サービスの
提供により企業価値を高め、株主に満足いただくと共に、国際社会の
健全な発展に貢献します。

【主要営業品目(一部)】
■アルミニウム圧延板製品
■アルミニウム押出形材製品
■アルミニウム加工品
■熱交換器製品(蒸発器、サーモコイル)
■環境・景観製品(シェルター)

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

株式会社SDAT 会社案内

『LIGNOFLEX(リグノフレックス)』は、柔軟性を付加した圧縮木材です。

当社の「木材圧縮成形技術」にて、スギやヒノキなどの国産材を活用し、
硬く・柔らかくした特殊な圧縮木材を開発しました。

また、『LIGNOFLEX(リグノフレックス)』を使用した、
靴べら「LIGNOFLEX Shoehorn」の開発商品もご紹介しております。

【特長】
■木目に沿った柔軟性
■吸水、吸湿により復元
■加熱処理による固定化が可能

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

圧縮木材『LIGNOFLEX(リグノフレックス)』

『SGMスーパーグラスマット』は、高温部の断熱・吸音材として、
ベーシックな基材であるグラスファイバーを原材料とした
ニードルパンチフェルトです。

Eガラス長繊維の特性(不燃性・電気絶縁性)とニードルパンチフェルトの
形状が、高温部における耐熱性や断熱・吸音性を引き出しました。

【特長】
■不燃認定:認定番号:NM-2094
■耐熱性:安全使用温度650℃以下で使用可能
■断熱・吸音性
■作業性:切断が容易でゼロアスベストの素材
■価格:リーズナブルな商品

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。

ニードルパンチフェルト『SGMスーパーグラスマット』

『クロロプレンゴムシート(CR)』は、一般的な合成ゴムで、耐侯性、
耐熱性(約120度)、耐油性、耐薬品性等の性能をバランスよく備えています。

建築用ゴム製品、一般工業用パッキン等、幅広い用途に使用できます。

オーダーカット購入では、ご希望の寸法へのカット、ご希望の位置への
穴あけ(丸穴、角穴)ができます。

【特長】
■硬度60
■一般的な合成ゴム
■バランスのよい性能
■ご希望の寸法へのカット、ご希望の位置への穴あけ(丸穴、角穴)に対応

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

ゴム・スポンジの通販サイト
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『クロロプレンゴムシート(CR)』

金属製伸縮管継手の超低反力ベローズは、薄肉材料を使用し、山高を最大限に大きくする事により超低反力のベローズを開発しました。従来の金属製品では対応できなかった大きな伸縮量を得ることができ、非金属製品との代替えが可能です。配管工事のコストダウンにお役立てください。高温ダクトの継手や空調ダクトの継手、送風機の振動吸収などの用途に使用出来ます。ルーズフランジタイプにすることにより、接ガス部が同一材質になります。又、取付け工事も容易になります。超低反力のため面間寸法を短く設計できます。材料は、ステンレス,ハステロイ,インコネル,その他です。板厚は0.3~1.0mmになります。
詳しくはお問い合わせ、もしくはカタログをご覧ください。

【超低反力ベローズ】 金属製伸縮管継手

『UHPE CPK Uボルト』は、温度差に依って一般配管やプラントなどの
配管に生じる配管伸縮運動を支えることが出来る、配管サポート材です。

メタル部を適切に下地処理し、専用接着剤を介して特殊な表面処理を施した
UHPE樹脂を固着。

その加工容易性を生かし、同プレートの四隅にメタル部と嵌着させることが
できるコの字型のクランプ部を賦型させ、温度変化に伴う配管伸縮に因る
摺動応力や同プレート自体の熱歪応力を受け止める構造となっています。

【特長】
■温度差で生じる配管伸縮運動を支える事が可能
■摺動部にUHPE『超高分子量ポリエチレン樹脂』を採用
■多くの優れた特性を保有
■50A~600Aの幅広いバリエーションをご用意

※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

絶縁Uボルト『UHPE CPK Uボルト』

木村塗料株式会社では、金属製品の焼付塗装及び静電植毛加工を
行っております。

今までの火傷防止対策の植毛加工品での、60~80℃の熱がかかり他の負荷が
かかると剥離するという問題に対し、当社では耐熱温度120℃迄の
耐熱型植毛加工を実現。

当社の植毛加工された製品は、主に空調部品・自動車部品・鉄道車両部品・
大型LEDディスプレイ・OA機器部品などに幅広く利用され、お客様より
多大な評価を得ております。

【特長】
■結露防止
■火傷防止(耐熱型)
■騒動音防止
■反射防止
■装飾

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

木村塗料株式会社『植毛製品』のご案内

『MECジョイント 角→丸直結型WR』は、高分子製品(合成ゴム)の設計・
製造・販売などを行う、メイコーエンジニヤリングの配管用ゴム伸縮継手です。

当製品の伸縮ゴムは、EPDMを主成分とする当社開発のMER#515を
使用しており、低温特性は天然ゴム同様に優れています。

高架道路における添架配管を、気温の変化に伴う橋桁の伸縮や、
絶える事の無い通行車輌による振動などのトラブルから保護します。

【特長】
■クローズドシステムの防振・伸縮ゴム継手
■角→丸直結型
■低温特性は天然ゴム同様に優れる

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

配管用ゴム伸縮継手『MECジョイント 角→丸直結型WR』

『プラスフォームボード』は、軽量でクッション性があり、
簡単に加工ができるため緩衝材として幅広い用途に使用可能な
発泡スチロール製のボードです。

また、断熱材として一般住宅や冷蔵庫、工場、車輌や壁材・天井などにも
利用されています。

スライスすることで、自由な厚み・幅・長さにすることができます。

【特長】
■軽量で優れた緩衝特性を持ちつ
■優れた断熱性能を有する
■熱伝導率が長期にわたりほとんど変化しない
■長期耐久性にも優れる
■床・壁・天井で断熱材としてご利用可能

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

発泡スチロール製ボード『プラスフォームボード』

『ニカセラコ』は、有明セラコ株式会社が独自で開発した新世代耐火物です。
ニカセラコ成形品はクラックの発生がほとんど無く、万が一クラックが発生しても、成長・伝搬しにくい材料です。
また、ニカセラコは優れた耐熱衝撃性を有しています。
有明セラコ株式会社の各種炉、アルミ溶湯設備・機器には到る所にニカセラコが使われており、機器の高性能化、長寿命化が図られています。

【特長】
○割れにくい
○熱衝撃に強い
○大型薄肉複雑形状成形可
○長寿命
○低コスト

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

新世代耐火物『ニカセラコ(Nicaceraco)』

ロックウール不燃材・断熱・吸音材「ロクセラム メタルラスブランケット」は、丈夫な構造で高温部での断熱・保温に適した、JIS A 9504 人造鉱物繊維保温材・JIS A 6301 吸音材料です。発電所などの大型産業設備の断熱保温、各種乾燥機、熱処理装置の断熱・保温、熱交換機、集塵機の断熱に用いられます。メタルラスとは、JIS A 5505による防錆処理を施した平ラス0号のことをいいます。詳しくはカタログをダウンロードしてください。

ロックウール不燃・断熱・吸音材:ロクセラムメタルラスブランケット

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ばね・緩衝における熱膨張・収縮吸収

ばね・緩衝における熱膨張・収縮吸収とは?

温度変化によって材料が膨張・収縮する現象(熱膨張・収縮)に対し、ばねや緩衝材がその変位を吸収し、構造物や部品にかかる応力を緩和する機能のことです。これにより、温度変化による破損や性能低下を防ぎます。

課題

温度変化による応力集中

異なる熱膨張係数を持つ部材が接合されている場合、温度変化によって生じる変位の差が応力集中を引き起こし、破損の原因となります。

部品の嵌合緩み・固着

熱膨張・収縮により、部品同士の嵌合が緩んだり、逆に固着して動きが悪くなったりする可能性があります。

ばね・緩衝材の性能劣化

過度な熱膨張・収縮の吸収により、ばねや緩衝材自体が塑性変形したり、材料特性が変化したりして、本来の性能を発揮できなくなることがあります。

設計自由度の制限

熱膨張・収縮を考慮した設計が必要となり、材料選定や構造設計の自由度が制限される場合があります。

​対策

弾性変形による吸収

ばねの弾性変形を利用して、熱膨張・収縮による変位を吸収します。これにより、部材にかかる応力を低減します。

粘弾性による減衰

緩衝材の粘弾性特性を利用して、熱膨張・収縮によるエネルギーを吸収・減衰させます。これにより、急激な変位や振動を緩和します。

材料選定の最適化

熱膨張係数の近い材料を選定したり、熱膨張係数の小さい材料を使用したりすることで、熱膨張・収縮による影響を最小限に抑えます。

構造設計の工夫

スリットやクリアランスを設けるなど、熱膨張・収縮による変位を許容する構造設計を行います。

​対策に役立つ製品例

皿ばね

高い荷重を発生させつつ、大きな変位を吸収できるため、熱膨張・収縮による応力緩和に有効です。

ゴム製ダンパー

優れた弾性と減衰特性を持ち、温度変化による振動や衝撃を効果的に吸収します。

伸縮継手

配管や構造物において、熱膨張・収縮による長手方向の変位を吸収するために設計されています。

熱膨張吸収シート

柔軟性と適度な弾性により、部材間の熱膨張差を吸収し、応力集中を防ぎます。

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