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自動車業界で使える チタン加工品

自動車業界で使える チタン加工品

チタンは多くのメリットのある優秀な金属です。そのため、加工が難しい金属ですが様々なものに用いられており、今となっては私たちの生活には欠かすことのできない金属です。他の記事ではチタンについての特徴や採用するメリットについて説明してきました。本記事では、自動車業界で用いられているチタン加工品を紹介します。
 

自動車業界で用いられているチタン加工品

自動車業界で用いられている代表的なチタン加工品はこの4点です。
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エンジンバルブ
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これらにチタンを採用している理由などの詳細を説明していきます。
 

マフラーなどの排気管

採用理由:軽量性、高強度、耐熱性、耐食性、ファッション性

マフラーなどの排気管に使用される金属にはスチールやステンレスなどが一般的でしたが、近年ではチタンの人気が高まっています。その一番の理由は、チタンが軽量かつ高強度な金属だからです。そのため車体の軽量化が見込めます。また排気管はエンジンの排気により多くの水分やカーボンなどの物質の影響も受けるため、耐食性が要求されています。そこで耐食性の高いチタンが用いられており、チタンを採用した排気管は経年変化がほぼ皆無と言われています。他にも、チタンならではの青い焼き色である”ヒートグラデーション”も人気の一つであり、これによりファッション性が高まります。
 

サスペンションなどのスプリング

採用理由:軽量化、高強度、低弾性率

サスペンションなどのスプリング部分にもチタンは採用されています。チタンは軽量かつ高強度な金属であるため、スプリングの軽量化が見込めます。またチタンは弾性率が低いため、同じ負荷応力であれば、鉄の約2倍たわむことができます。これはスプリングの機能としてはうってつけの特性です。
 

エンジンバルブ

採用理由:軽量性、高強度

エンジンバルブにチタンを採用する目的は、何といってもバルブの軽量化です。バルブを軽量化することによって、バルブ傘の直径を大きくでき、またカムのリフト量を増加させることができるため、シリンダーへの吸気量を増やすことができます。そのため燃費の改善や、高出力化が見込めます。しかしチタンは摩耗しやすい性質を持っているため、かじりや焼き付きを起こしやすいです。それを防ぐために、チタンをエンジンバルブへ使用する際はメッキやコーティングが施されています。
 

ホイールナット

採用理由:軽量性、高強度、耐食性

チタンをホイールナットに用いるのは、チタンが軽量かつ高強度なのはもちろんですが、何といっても耐食性が高いためです。足回り部品であるホイールナットは、水や土埃などの影響を常に受けるため比較的錆びやすい場所です。そのため耐食性の高いチタンがよく採用されます。

まとめ

本記事では、これまで紹介してきたチタンが自動車業界でどのように使われているかを紹介しました。
自動車は軽量化すると燃費や旋回性などの性能が向上します。しかし軽い素材で強度を出すのは難しく、その分パーツを重ねて分厚くなるため、結果として重くなってしまいます。チタンは高強度と軽量性を両立しているため、強度を損なうことなく軽量化が行えます。そのため自動車業界でも強度を損なうことなく軽量化を行うために様々なものに使われています。また、エンジン関連の部品は常に高温にさらされるため、500℃まではステンレスをも上回る強度を持つチタンはピッタリの金属といえます。このような機能面だけではなく、チタンならではの青い焼き色である”ヒートグラデーション”によるファッション性も、チタンが採用される人気の一つです