
ステンレス/SUS
ステンレス(SUS)製焼結金属フィルター

ステンレスとはJISでSUS(Steel Special Use Stainless)と定義され、『耐食性』を向上させる目的で鉄を主成分としてCr(クロム)やNi(ニッケル)を含有させた合金鋼であります。鉄は通常、大気中に放置すると短期間で錆びますが鉄にCr(クロム)を含有させると腐食量は減少し、Cr(クロム)量が11-12%に達するとほとんど腐食減量がなくなり清浄な大気中では錆びの発生が抑えられます。この事から、錆び・しみ(stain)のない(-less)鋼(Steel)としてStainless Steel(ステンレス鋼)として名付けられました。一般的にはクロム含有量が11%以上の鋼をいい、主としてその組織によって、マルテンサイト系、フェライト系、オーステナイト系、オーステナイト・フェライト系、析出硬化系の5つに分類される。 以上の様に、ステンレス(SUS)が材料として非常に優れているのは改めて記述するまでも無いのですが、多孔質(ポーラス)焼結金属という観点からみれば融点が高く、しかもCr(クロム)を含有する事により非常に厄介な材料になるのです。さらに錆び(腐食し)にくいというのは大気中である事が前提となりますが、多孔質(ポーラス)焼結金属体を製造するに当たっては溶融点前後まで温度を上げます。すると、高温酸化という現象が起き、非常に酸化し(錆び)やすくなるのです。従って、ステンレス(SUS)製の多孔質(ポーラス)焼結金属を製造しようとしますと、『異形粉(イレギュラー粉)』で製造するしか方法がなかったのです。異形(イレギュラー)粉』も『球体粉』も大きさは揃わないのですが、『異形(イレギュラー)粉』は形状が個々に異なり、しかも角がある為、成形性も非常に優れています。その為加圧成形し、焼結すれば良いのですが『球体粉』であれば角がない為加圧しても形状を留めている事が出来ません。問題点はそれだけでは無く、焼結させる際にも生じます。 多孔質(ポーラス)焼結体を製造する際に加圧成形ができないとなると、型に材料を充填後、炉に投入し、焼結工程を進行させるわけですが、材質がステンレス(SUS)である為融点が非常に高く、型材自体が限られてくるのです。 しかも、前述しました通り錆び・腐食防止の為に含有しているCr(クロム)が他金属との相性が良く、離型性を著しく損ねるのです。上記のように、細かく記述すれば問題点は山のようにあり、そのたびに試行錯誤を重ね他社様とは違った焼結金属を製造できるようになりました。
SEM画像
焼結金属(SUS)を公称濾過精度別にSEMで撮影した画像です。※公称濾過精度はメーカーにより規定が異なります
異形粉(イレギュラー粉)を使用した多孔質金属のSEM(走査型電子顕微鏡)画像 異形粉(イレギュラー粉)を使用した多孔質金属のSEM(走査型電子顕微鏡)画像 異形粉(イレギュラー粉)を使用した多孔質金属のSEM(走査型電子顕微鏡)画像 異形粉(イレギュラー粉)を使用した多孔質金属のSEM(走査型電子顕微鏡)画像 異形粉(イレギュラー粉)を使用した多孔質金属のSEM(走査型電子顕微鏡)画像 異形粉(イレギュラー粉)を使用した多孔質金属のSEM(走査型電子顕微鏡)画像 異形粉(イレギュラー粉)を使用した多孔質金属のSEM(走査型電子顕微鏡)画像 異形粉(イレギュラー粉)を使用した多孔質金属のSEM(走査型電子顕微鏡)画像
SUS焼結の素材
SUS製焼結金属フィルターは下記の種類で対応可能。
焼結金網

焼結金網は、金網を1枚から複数枚積層し、焼結処理(金網の線と線を溶着させる)を施した製品である。金網を積層し、焼結処理を施すことにより積層した層と層を一体化することが可能で①強度の確保、②正確な気孔径、③圧力損失の低減をバランスよく適えることが出来る多孔質金属
用途例
1/4(6.35)配管内で液体内に気体を溶かし込むことを目的とし、効率化のためにガスを気泡化するためのバブリングシステム。 焼結金属フィルターをM5継手に溶接接合。点溶接、全周溶接は用途により選択可能 ニップル形状の継手に焼結金網フィルターを全周溶接にて搭載。配管の単純化・効率化が期待できます 外ネジPT11/2(1インチ半)×内ネジPT3/4(6ブ)のソケット先端に焼結金属フィルターを溶接にて接合 整流効果が期待でき、バブリングやセンサーケース、センサーカバーなどにも応用可能 SUSパイプの外径にSUS粉末焼結を同時焼結にて接合した製作例 SUS焼結金属フィルターをロール加工により円筒形状に加工。突合せ溶接により端面を接合。焼結金属両端に金具を接合することによりチューブ継手とした製品例 SUS粉末を使用した焼結金属フィルターを角形状に加工。用意したハウジングに挿入後、全周溶接にて接合。 SUS316L焼結金属フィルターエレメントをロール加工し、突合せにて溶接接合。型では成形できなかったり条件が合致した場合にこのような製造方法により円筒形状(パイプ形状)の製品とする 焼結金属フィルターの円筒形状(SUS316L)両端を金具と溶接。金具の形状・仕様は自由設計可能。 焼結金網をロール加工+突合溶接にて円筒形状に加工し、更に3重に配置したハウジング 焼結金網の全周溶接加工事例。□100×100×t5のSUS薄板に焼結金網を挿入する溝を彫り込み、溶接を全周に施工。薄板の加工だけでも歪が大きく、ハードルは高い。 焼結金網フィルターをフランジと溶接し、インラインフィルターとして設置出来る様にした製品。 焼結金網をロール加工し、突合せ溶接により円筒形状に加工した製品。焼結金網の構成は目的により自由設計可能です 焼結金網製フィルター ストレーナー 2種類の異なる金網を一体化した積層焼結金網。例では150mesh(平織金網)と12/64mesh(畳織金網)を複合化した製作例。一つの部品で2つの性能を担保可能。 線径が太く、目の粗い平織金網を8枚積層し強度と厚みを両立した焼結金網。
防爆フィルター/フレームアレスター 焼結金網をロール加工+突合溶接にて円筒形状に加工し、更に3重に配置したハウジング 焼結金網フィルターをフランジと溶接し、インラインフィルターとして設置出来る様にした製品。 センサーケース SUS焼結金属フィルター 2種類の異なる金網を一体化した積層焼結金網。例では150mesh(平織金網)と12/64mesh(畳織金網)を複合化した製作例。一つの部品で2つの性能を担保可能。
センサーケース SUSパイプの外径にSUS粉末焼結を同時焼結にて接合した製作例 SUS焼結金属フィルター 焼結金網製フィルター 2種類の異なる金網を一体化した積層焼結金網。例では150mesh(平織金網)と12/64mesh(畳織金網)を複合化した製作例。一つの部品で2つの性能を担保可能。 ニップル形状の継手に焼結金網フィルターを全周溶接にて搭載。配管の単純化・効率化が期待できます 焼結金網フィルターをフランジと溶接し、インラインフィルターとして設置出来る様にした製品。
焼結金属フィルターをM5継手に溶接接合。点溶接、全周溶接は用途により選択可能 ニップル形状の継手に焼結金網フィルターを全周溶接にて搭載。配管の単純化・効率化が期待できます SUS製焼結金網をハウジングに挿入し、接合方法にカシメを採用した製品。サイレンサー、フィルター、整流などの用途にご検討ください SUS製焼結金属フィルターエレメントをハウジングに挿入し、接合方法にカシメを採用した製品。サイレンサー、フィルター、整流などの用途にご検討ください センサーケース 2種類の異なる金網を一体化した積層焼結金網。例では150mesh(平織金網)と12/64mesh(畳織金網)を複合化した製作例。一つの部品で2つの性能を担保可能。 焼結金網で、構成を畳織金網を8枚積層した。複雑な流路を形成する畳織金網を8枚積層することによりさらに複雑な流路を形成することが可能
微細気泡 サブミリバブル 1/4(6.35)配管内で液体内に気体を溶かし込むことを目的とし、効率化のためにガスを気泡化するためのバブリングシステム。 焼結金属フィルターをM5継手に溶接接合。点溶接、全周溶接は用途により選択可能 外ネジPT11/2(1インチ半)×内ネジPT3/4(6ブ)のソケット先端に焼結金属フィルターを溶接にて接合 焼結金属フィルター・多孔質金属を使用したバブリングノズルは無数に存在する微細な気孔により、整流効果が生まれる。特定の場所からのみ、発生箇所が少ないという問題は解消され、焼結金属フィルター・多孔質金属全面から気泡を発生することが可能 バブリングノズルによる気泡発生の様子。肉眼で観察したバブリング状況と瞬間的に撮影したバブリング画像を比較することにより、気泡径・気泡発生量などが見て取れる 焼結金網ノズルを組立式に構造設計し、内部や各部品ごとに洗浄・消毒・滅菌の施工しやすさを追求したノズル SUS粉末を使用した焼結金属フィルターを角形状に加工。用意したハウジングに挿入後、全周溶接にて接合。 焼結金属フィルターの円筒形状(SUS316L)両端を金具と溶接。金具の形状・仕様は自由設計可能。 SUS焼結金属フィルターをロール加工により円筒形状に加工。突合せ溶接により端面を接合。焼結金属両端に金具を接合することによりチューブ継手とした製品例 SUS316L焼結金属フィルターエレメントをロール加工し、突合せにて溶接接合。型では成形できなかったり条件が合致した場合にこのような製造方法により円筒形状(パイプ形状)の製品とする
多孔質金属をハウジングに埋設し、フラットになるように設計・製作。ハウジングとの段差をなくし、フラットにすることのメリットは大きく、吸着プレートや浮遊プレートに特に効果を期待できます 焼結金網の全周溶接加工事例。□100×100×t5のSUS薄板に焼結金網を挿入する溝を彫り込み、溶接を全周に施工。薄板の加工だけでも歪が大きく、ハードルは高い。 焼結金網フィルターをフランジと溶接し、インラインフィルターとして設置出来る様にした製品。 SUS粉末を使用した焼結金属フィルターを角形状に加工。用意したハウジングに挿入後、全周溶接にて接合。 焼結金属によるサイレンサー・整流板(模式図) ニップル形状の継手に焼結金網フィルターを全周溶接にて搭載。配管の単純化・効率化が期待できます 焼結金網とフランジの複雑形状溶接 SUS粉末とリングの同時焼結フィルター SUSパイプの外径にSUS粉末焼結を同時焼結にて接合した製作例
焼結金属フィルターをM5継手に溶接接合。点溶接、全周溶接は用途により選択可能 バブリングノズルによる気泡発生の様子。肉眼で観察したバブリング状況と瞬間的に撮影したバブリング画像を比較することにより、気泡径・気泡発生量などが見て取れる 芳香金属〜金属から香水の香り〜 SUSの焼結金属フィルター(多孔質金属)の立方体全面(6面)に複雑形状を施した加工事例。通常であれば、2面の加工となるが、当社では全面において複雑形状化することが可能
素材形状例


SUS製焼結金属(多孔質)の製作実例


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