ボールネジのシャフト材

Question

ふと黒田精工さんのHPを見て、ボールネジのシャフトの材質は
SCM415 SCM420（浸炭焼入用） AISI4150（高周波焼入用）というのを
使用していると書かれていました。他のメーカーのボールねじも同じ
材質のシャフトを使用しているのでしょうか？
　シャフト材などは各メーカー特有の材質を使用するなど、オリジナリティ
が出てくるところなのかなと素人的に思っています。また設計コンセプトなど
からいろんな鋼種をそれぞれ使用しているように思うのですが、実際の
所はどうなんでしょうか？　普段は精度、寸法に目がいきがち
ですが、詳しい方いらっしゃいましたらご教授願います。

Answer

メーカーの承認図を入手することも多いのですが某メーカーのNSKさんの場合
軸とナット部・焼入れ表面硬さHrc58～62と明記されているのですけれども、
肝心の材質については非表示ですが、ここらが唯一、他社に隠せる所かも
ボルト強度区分もそうですが材質よりも強度や機能が最優先なのでしょうね

Answer

簡単な説明のURLは
http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/index_j.html
第4章の4.1.～4.4.を確認下さい。

Answer

素材の供給メーカー(製鉄会社)では少量のオーダーには対応する事は無いでしょう。

建築や自動車などで大量に消費されるのであればオリジナルも可能となります。

ＴＨＫなども材質の明記はせずに機能勝負、表面処理などで差別化を図っています。

品物を造る側からの観点として

材質的に求められる条件を当てはめて行くと ＳＣＭ・ＳＫＤ・ＳＫＨなどが
候補になると思います。
コスト・加工・熱処理 などでＳＣＭがベターな選択だと思います。

Answer

用途によって、使われる鋼種は限定されるので、ほぼ同じようなものが使われます。専用の鋼材を開発していたのでは、コストが見合わないです。

材質よりもむしろ、熱処理の入れ方や加工精度、表面粗さといったところにメーカーごとのノウハウがあると思います。

Answer

アドバイス内容が異なっているかもしれません。
ボールねじに使用するねじや、ボールスライド軸受に使用するシャフト
は、焼きが入った硬いボールが接触します。しかも、点接触で面圧力も
高くなっています。因って、
＊ ボールねじに使用するねじ
＊ ボールスライド軸受に使用するシャフト
等は、焼入れをします。
焼入れをすると硬度が上がり、それに比例して引張強さ等も向上します。
<硬度がHRC63以上になると、材質によっては比例しなくなってきます>
さて、ボールねじに使用するねじは、
コストや精度によって、冷鍛品や研磨品等の種類があります。
また、高負荷タイプは鋼材の焼入れ性を重視した材質にし、
焼入れ性向上材 ⇒ 硬度が高い ⇒ 引張強さ等が大 ⇒ 面圧力が大
にて、大きな負荷に耐えれる様に工夫して、設計します。

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