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鋼帯巻きつけ原理
簡単に言うと鋼帯巻きつけの原理は以下のようになります:0.1mm厚さの高強度の薄い鋼帯材料を硬化工具鋼か超硬のコアの周りに巻きつけます。 鋼帯巻きつけリングを作るのに1mmで10層の薄い鋼帯が巻き付けられます。
巻きつけ工程の最中、巻きつけ張力は完全にコントロールされています。 一巻きごとに巻き張力が変えられるため、最適な応力分布が得られます。 従って、巻きつけコア(ワインディングコア)と鋼帯の一層ずつは非常に高い荷重をかけられるレベルにまで圧縮応力を加えられ、工具の安全性も確保されます。
巻きつけ工程の最中、薄鋼帯リングの内径は小さくなります。(または圧縮応力を加えられます) 収縮は目安としてはワインディングコアが工具鋼の場合はワインディングコアの本来の内径の約1%、ワインディングコアが超硬の場合は0.5%となります。
この高強度の薄鋼帯素材の降伏応力は 2000MPa を超えるものです。 これにより、STRECONリングは非常に高い荷重がかかっても、完全な弾性を保つことができます。
鋼帯巻きつけによるメリット
従来の圧縮リング(一重もしくは二重)では、各リング内で最大相当応力があり、これにより大きな応力と局部的な塑性変形をおこします。 これは日々の現場では圧縮工具の内径の拡大となり、ダイインサートへの圧縮の減少がおこります。 この圧縮力の減少は所定の締め代レベルの50% にも達する恐れがあります。
STRECONリングの場合、発生する相当応力は数百、数千層に巻かれた鋼帯に均等に分散されていきますので、局所的な大きな応力集中が起こりません。 また、工具への荷重を高めるとこができるだけでなく、リング寿命の間中、完全な弾性を保つことができます。 これにより、日々の生産活動において、所定の締め代レベル(たとえば0.7%)のままで生産することができます。 このような高い耐久性を持つ工具は他にはありません |
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上の写真はSTRECON社で開発された、STRECONだけが持つ鋼帯巻きつけ技術の様子です。 精密鍛造用に使用される鋼帯巻きつけ補強リングの大きさは通常 ø75 x 35 mm から ø500 x 250 mmまでです。
応力分布の理論は下図をご覧ください。0.1mm厚さの薄い鋼帯を何層も厚くまくことにより一定した応力が得られます。 クリックすると拡大します。 |
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