このQ&Aは役に立ちましたか？
電気伝導性の高いばね用金属の選定方法
2023/10/13 08:27
- 電気伝導性の高いばね用金属の選定方法について考えています。今回は、輸送機メーカーの者ですが、±10G程度の振動の中で接点を保ちながら追従するばねのために適した金属を探しています。
- 電気伝導性と耐振動性を兼ね備えた金属には、ベリリウム銅などが挙げられますが、振動耐久試験でNGが出ているため、材質変更を検討しています。
- 現在は、伸びや降伏点などを考慮し、JISなどの基準を参考にしています。
電気伝導性の高い ばね用金属
2003/07/09 16:49
輸送機メーカーの者です。
±10G程度の振動の中で、接点を保ちながら
追従するばねを考えております。
電気伝導性と耐振動性を持った金属として
2つ3つ挙げるとしたら、どういったものがあるで
しょうか？
（ちなみに現在は、伸び、降伏点（OR耐力）、耐疲労性などが関係するという予測でJISなどを参考にした結果、ベリリウム銅を考えておりますが
振動耐久試験でNGが出ており、材質変更を検討中です。）
回答 （12件中 6～10件目)
電気伝導性の高いと言うところを再確認したいのですが
明確な数値がおありでしょうか？
例えば、Hiroaceさんの提案されているタングステンについては
機械的な特性は銅より優れていますが、電気的にはその逆です。
電気伝導度次第では、タングステンでＯＫであれば解決です。
電気伝導度にもっと余裕があれば、ニッケルやその合金も視野に入るかも知れませんし
或いは、ステンレスのばね材でもいける可能性だってあります。
その点は如何ですか？
このQ&Aは役に立ちましたか？
この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
私の知っている範囲での回答になりますが．．．
ベリリウムはEMC対策用のガスケットに使われています。フィンガー（商品名？）で出ています。
りん青銅はヒューズホルダや電池ホルダの電極に使われていると思います。
メッキについては素人でわからないのですが、ヒューズホルダには、すずとニッケルの両方があります。どのように使い分けているのかを考えるとヒントになるかもしれません。
もし接点部分が振動で摺れるのであれば、メッキなしでもいけるのかなと思います。
お礼
2003/07/11 09:49
ご回答ありがとうございます。
EMC対策品は、やはり銅製品が圧倒的に多いようですね。 その中で主流なのがベリリウム、リン青銅の２つであるということのようです。
残りはおっしゃるようにメッキについてがまだ不明確ですね。
すずは非常に柔らかく、ニッケルはむしろ硬く電気伝導性を多少犠牲にして耐久性重視で使われているという認識です。
振動条件のゆるいものにはすずが使われているということだと思います。（関係者の方には周知の事実レベルのことなのかもしれませんが）
ただ、輸送機の一生分振動で摩擦を受けるには無理がありますので、そこに相対運動はないような設計としたいのですが、そうするとやはりメッキなしは不可能なのでしょうか？
耐振動性というと専門外になるのですが．．．
質問や回答にあるように、一般に使われているのはベリリウムとりん青銅です。
振動耐久試験でNGが出たことがあったのですが、形状の変更で対応したという話を聞いたことがあります。
板ばねでしたが、厚みを増して、リブを追加したと聞いています。
参考になればと思います。
補足
2003/07/10 11:55
そうですか、やはり最もポピュラーなのは、ベリリウムとリン青銅なのですね。
実際に使われている場所の例などがあればご教示頂けませんか？
また、メッキについてはいかがでしょうか？
例えば以下の３点、
?銅にメッキレス
?銅にすず
?銅にニッケル
電気伝導性が良いのは接触面積の多いすず、耐磨耗性や強度がよいのはニッケルかなあと考えております。
単純にDCですと素材を選定されるのは仕様書などに書いてある伝導性が主になるのですが、
AC環境、とりわけ高周波環境ですと表皮効果が現れますので仕様書などの伝導性が反映
されない事がおこります。
逆に、DC環境と限定されるなら伸び、OR耐力を考えますと、タングステンが
選定されることも多々あります。実際に高速で測定を行うプローブチェッカー
の先端プローブはタングステン製の物が殆どです。(1200spmなどの環境です。）
これにAgをPVDなどで厚めにつけますと良好な導通体になります。
また、形状が許されるなら超ジュラルミンも候補には上がると思います。
お礼
2003/07/09 18:18
ありがとうございます。
非常に参考になりました。
タングステンについては不勉強ですので早速調べてみようと思います。
> やはりコストでしょうか。
多分そうでしょう。価格は比較になりませんからね。
どのような形状かわからずに申し上げますが、形状の工夫で
逃げることはできないのですか。できないから聞いてるんですね。
補足
2003/07/09 17:36
＞形状の工夫で
＞逃げることはできないのですか。
＞できないから聞いてるんですね。
そのとおりです。苦しいところですが、狭いスペース
で最大限の効果を狙っており、
形状としてはFEMで最適形状まで出してはいるのですが、どうしても応力が限界よりも3割程度大きくなっております。
材料としてはどういったものがあるでしょうか？
お礼
2003/07/11 10:40
ご回答ありがとうございます。
＞電気伝導性の高いと言うところを再確認したいので＞すが明確な数値がおありでしょうか？
当然明確な数値はありますが、それはユニット全体としての値になります。 その部品材料としてどれくらいの電気伝導性が必要かという値はまだわかっておりません。
ただ、鉄ではNGでした。
おっしゃるように、SUS301や304などのばねも視野にいれております。ただ伝導性が悪い為、あまり良い結果は期待しておりません。ちなみにニッケルばねは知識がありませんが、どういった分野で使われているのでしょうか？非常に高価ではないですか？
銅、ベリリウム銅、リン青銅、ニッケル、超ジュラルミン、タングステン、SUSあたりで相対コスト比較するとどれぐらいのレベルになるのでしょうか？