SUS304CSP(3/4H)に変わる振動対策品…

Question

SUS304CSP(3/4H)に変わる振動対策品の材料を探しています。

現在、SUS304CSP(3/4H)0.6ｔの板材をコの字型に曲げ、更に、長手方向の両端面をL字型にプレスした部品を使用し、L字型に曲げた部分と、上下の部品をビス固定。
このような製品に振動を加えた際、プレス品のL字に曲げた部分が破断してしまいます。
対策として、SUS304CSP(3/4H)のプレス品に焼鈍しを行なった所、破断、クラック等は無く問題が無かったのですが、外観部品となる為、塗装を行なう必要が出てきました。更に、コストも大幅にUPしてしまい現実味がありません。

そこで、SUS304CSP(3/4H)同等の硬さで、柔軟性のある材料があればご教授願います。尚、SPCCのプレス品を試作したのですが、SUS304CSP(3/4H)同様、L字部分で破断してしまいました。

Answer

加工によるストレスが有る箇所と応力集中箇所が重なっていますよね？
加工後、亀裂の入る場所をパンチ等で円弧に切り欠くと緩和される場合
があります。
あと、コの字の強度がL字部より強すぎる為、振動による撓みが
亀裂部に蓄積されると考えると、コの字の強度を下げて全体で撓みを吸収できる構造にするか、コの字を一部切り欠いて、撓みの逃げ場を設けるか？

本部品の柔軟性を設けると他の部位に歪みが移るので、そこは要注意かな？

形状が完全に把握出来ていないため勘違いでしたら申し訳ありません。

Answer

折れの原因が共振ではないのであれば、テンパ処理が有効かもしれません。

「テンパ処理を行えば折れません」とは言えないのですが、バネ材料の加工は、曲げ後熱処理を行うのが一般的です。350度で15分程度、この熱処理を「低温焼鈍し」とか「テンパリング」とか「テンパ処理」とか言います。この処理を行うと表面が変色しますが、酸洗いで綺麗になります。少量の場合うちではトイレ洗剤のサンポールを使用して、表面の皮膜を落としてます。バネ製造業者に相談してみるのも手かもしれません。

焼鈍したら使えたとのことですので、テンパ処理について書かせてもらいました。

Answer

ステンレスとSPCCでは固有振動数がほとんど変わりませんが、銅系にすればヤング率等が違うのでかえることができます。（共振が原因だとすればですが）例えばバネ用リン青銅などが代替候補になるかと思います。

Answer

恐らく，部品が共振しているのでしょう。SPCCもSUSもヤング率や密度に大差がないですから，同じ形状であれば，固有振動数は大きく変わらないと思います。
焼鈍して持ったということは，結果的に，部品自体の疲労強度が上がったということだと思います。よって，根本的な解決にはならないと考えます。

そこで，

(1)L字部分の付け根をリブ取付や箱状にするなど，何らかで補強する構造にできませんか？
(2)加速度ピックアップを取り付け，振動を計測できませんか？
　 (できれば実験モード解析がよい)
(3)(2)の結果，加振周波数と共振点が一致していませんか？

もちろん材質は変更しないことが前提です。
(1)を実施することで，固有振動数が上がるでしょうから，共振が原因なのであれば，割れは治まるかも知れません。

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