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金属疲労耐性の向上とは？課題と対策・製品を解説
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航空（製造）における金属疲労耐性の向上とは？
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問題点：
ヒューズ500型ヘリコプターの暖房はタービンエンジンでつくられた270℃の熱風を外気と混合する方式です。高温により混合バルブが、磨耗、カジリにより故障が頻繁に起こりました。
解決法：
ビラルVG-HTは、耐熱性、潤滑性に優れており、25飛行時間毎に給油する事で問題を解決しました。また、メインローターの回転部に給油すると、給油間隔を延ばす事ができました。
●詳しくはカタログをダウンロード、もしくはお問い合わせください。
【BiRAL 問題解決事例】 小型ヘリコプター
航空機エンジンを単体で燃焼試験するテストセルに設置された自動大扉です。
本扉は、ジェットエンジンの点検整備後、ジェット燃焼試験中、外部に騒音が漏れない様に、大扉自体が防音構造になっており、2枚の大扉が負圧により固定する装置となっています。
上記の他、様々な製品を当社は客先仕様に基づき、製作・組立まで対応してきました。
その他事例はPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問合せ下さい。
エンジンテストセル 大扉
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航空（製造）における金属疲労耐性の向上
航空（製造）における金属疲労耐性の向上とは？
航空機や宇宙船の構造部材は、飛行中の繰り返し荷重や環境要因により金属疲労が発生し、破損に至るリスクがあります。金属疲労耐性の向上は、これらの構造部材の安全性を高め、航空機の寿命を延ばし、運用コストを削減することを目的としています。
課題
材料の特性限界
従来の金属材料では、繰り返し荷重に対する耐久性に限界があり、微細な亀裂の発生・進展を完全に抑制することが困難です。
製造プロセスによる影響
溶接や加工などの製造プロセスにおいて、材料内部に微細な欠陥や応力集中が生じ、金属疲労の起点となることがあります。
運用環境の過酷さ
高高度での温度変化、湿度、塩分、振動など、過酷な運用環境は金属疲労の進行を加速させる要因となります。
検査・評価の難しさ
構造部材内部の微細な亀裂を早期に検出し、正確な寿命予測を行うための非破壊検査技術や評価手法が常に進化を求められています。
対策
高機能材料の開発
金属疲労に強い新規合金や複合材料を開発し、材料自体の耐久性を向上させます。
先進的な製造技術の導入
積層造形（3Dプリンティング）や精密鍛造など、欠陥の少ない高品質な部材を製造する技術を導入します。
表面処理・コーティング技術
耐食性や耐摩耗性に優れた表面処理やコーティングを施し、環境要因による劣化を防ぎます。
高度な非破壊検査と寿命予測
超音波探傷、X線CT、画像解析などの技術を活用し、部材の状態を詳細に把握し、高精度な寿命予測を行います。
対策に役立つ製品例
高強度チタン合金
従来のチタン合金よりも高い引張強度と疲労強度を持ち、航空機構造部材の軽量化と耐久性向上に貢献します。
積層造形用金属粉末
均一な粒子径と高い流動性を持ち、複雑形状でも欠陥の少ない高精度な金属部品の製造を可能にし、疲労特性を向上させます。
耐食性表面コーティング剤
航空機部材の表面に均一な膜を形成し、腐食による金属疲労の発生を抑制し、部材寿命を延長します。
AI搭載型検査システム
非破壊検査で取得した画像データをAIが解析し、微細な亀裂を自動で検出し、高精度な疲労寿命予測を支援します。
