エッジ溶接金属ベローズとは

金属ベローズにはどのような種類がありますか

金属ベローズは、薄い波形の金属板を溶接して漏れのない接合部を形成した、柔軟性のあるメカニカルシールです。さまざまな用途で軸方向の動き、位置ずれ、熱膨張を補正するように設計されています。

金属ベローズには主に 3 つのタイプがあります。

形成された

成形金属ベローズは、薄い金属板を冷間成形またはハイドロフォーミングで波形に成形して作られます。このプロセスは、直径が小さく長さが短いベローズの製造に適しており、通常はステンレス鋼、真鍮、青銅などの材料を使用します。

溶接

溶接金属ベローズは、個々のダイヤフラムまたは渦巻きを溶接して、柔軟で漏れのないアセンブリを形成することによって製造されます。この方法により、より大きな直径、より長いベローズ、および高強度合金や特殊金属を含むより広範囲の材料を使用したベローズの製造が可能になります。

電気鋳造

電気鋳造金属ベローズは、マンドレルまたはフォームに金属を電気メッキして製造され、薄い壁と複雑な形状を持つシームレスで高精度なベローズを作成します。このプロセスは、小型ベローズや、並外れた強度と耐久性が求められるベローズによく使用されます。

エッジ溶接金属ベローズとは

エッジ溶接金属ベローズは、成形ベローズに比べて優れた性能と柔軟性を備えた溶接ベローズの一種です。個々のダイヤフラムの内側と外側のエッジを溶接して構築され、一連の入れ子状の渦巻きを形成し、大きな軸方向の変位、オフセット動作、および角度回転に対応できます。

エッジ溶接金属ベローズの利点

• 成形ベローズに比べて優れたストローク能力
• 柔軟性の向上とバネ定数の低減
• 高伸度金属以外の幅広い建設資材
• 故障しやすい動的シール要素を排除
• 真空および圧力環境における優れた漏れ防止性能
• 極低温から高温まで耐える
• 腐食性媒体および過酷な環境に対する耐性
• 特定のアプリケーション要件に合わせてカスタマイズ可能な設計

エッジ溶接金属ベローズの用途

• 航空宇宙および防衛産業
• 半導体製造装置
• 医療機器および計測機器
• 極低温システムと液体窒素の取り扱い
• 超高真空チャンバーとビームライン
• 自動車用排気ガス再循環（EGR）バルブ
• 石油・ガスの探査と処理
• 産業オートメーションおよびモーション制御システム

エッジ溶接金属ベローズの構成材料

• ステンレス鋼（304L、316L、321、347）
• 高強度合金（インコネル、ハステロイ、モネル）
• チタンおよびチタン合金
• 銅および銅合金（ベリリウム銅、リン青銅）
• ニッケルおよびニッケル合金
• アルミニウム合金
• 特殊金属（ジルコニウム、タンタル、モリブデン）

エッジ溶接金属ベローズの製造方法

エッジ溶接金属ベローズの製造プロセスには、精密なスタンピング、成形、溶接技術が含まれ、柔軟で漏れのないアセンブリが作成されます。プロセスには通常、次の手順が含まれます。

1. アプリケーション要件に基づく材料の選択
2. 希望するプロファイルと厚さで個々のダイヤフラムをスタンピングする
3. 溶接のためのダイヤフラムの洗浄と準備
4. ネスト構成でのダイヤフラムの組み立て
5. レーザー、電子ビーム、マイクロプラズマ溶接などの高度な技術を使用して、ダイヤフラムの内側と外側のエッジを溶接します。
6. 溶接部の完全性と気密性の検査
7. 必要に応じて、熱処理、不動態化、メッキなどの追加処理を実行する
8. クリーンルーム環境での最終検査、テスト、梱包

成形ベローズと溶接ベローズの違いは何ですか？

• 製造プロセス成形ベローズは単一の金属片から冷間成形またはハイドロフォーム成形されますが、溶接ベローズは個別に打ち抜かれたダイヤフラムを溶接して組み立てられます。
• サイズと長さの制限成形ベローズは、成形プロセスにより通常、直径が小さく長さも短く制限されますが、溶接ベローズは、はるかに大きなサイズと長さで製造できます。
• 素材オプション成形ベローズは通常、真鍮や青銅などの伸び率の高い金属で作られていますが、溶接ベローズはステンレス鋼、高強度合金、特殊金属など、さまざまな材料で作ることができます。
• 柔軟性とバネレート: 溶接ベローズ、特にエッジ溶接ベローズは、成形ベローズに比べて柔軟性が高く、バネ定数が低いため、大きな軸方向変位や角度移動を必要とする用途に適しています。
• 圧力と真空の機能: 溶接ベローズは、その堅牢な構造と漏れのない溶接により、成形ベローズに比べて高い内部圧力と外部圧力、およびより深い真空レベルに耐えることができます。
• コストとリードタイム: 成形ベローズは、成形プロセスがより単純で自動化されているため、一般的に溶接ベローズよりも安価で、リードタイムも短くなります。ただし、大量生産やカスタム設計の場合は、コスト差は小さくなります。