チタン成形・重工業製造サービス
重チタン成形および製造：熱間板圧延、開放/密閉型鍛造、大規模組立。12,000 x 4,500 x 4,000 mm 対応、50+ mm 熱間成形、30トンクレーン、AS9100D。
成形・重量物加工 プロセススペクトラム
熱間成形厚板圧延から一体構造鍛造、大規模組立まで——ミッションクリティカルなチタンインフラのための3つのマクロスケールワークフロー
厚板の圧延・成形加工
ホットフォーミング＆多軸ヘビーブレーキローリング熱間成形と多軸ヘビーブレーキローリングにより、厚さ数センチに及ぶチタン製シェル、鏡板、大半径の構造用曲線部材を加工。割れやスプリングバックを生じることなく、精密な形状を実現します。
- 600-800℃での熱間成形によるチタンの延性向上
- 多軸重板曲げ加工による円錐、円筒、および複合曲線の成形
- 圧力容器及びタンク用途における鏡板成形
- 厚板の矯正・平坦化、平坦度±1mm/m以内
モノリシック大型構造鍛造品
開放型及び密閉型チタン鍛造戦略的な大型オープンダイ鍛造およびクローズドダイ鍛造合金ブロックの供給 - 防衛、航空宇宙、海底構造用途における疲労耐久寿命の最大化を目的とした内部金属結晶流の精製。
- 大ブロックチタンビレットの分塊鍛造における開放型鍛造
- ニアネットシープ形状の構造部品向け密閉型鍛造
- 結晶粒流動の最適化による疲労強度と破壊靭性の向上
- 鍛造後の焼ならしと超音波探傷検査
大規模マルチコンポーネント統合
本組み立て・ガスシールド溶接多メートル規模のインフラフレーム、大型撹拌機シャフト、海底構造物における本組立と機械化ガスシールド溶接 – 鍛造品、圧延品、機械加工部品を統合し、完成組立品とする。
- マルチメーターの構造フレーム溶接および組立
- 長尺厚板溶接向けの機械化GTAW/GMAW
- 重シャフト及び撹拌機の製作、全数非破壊検査（NDT）による検証付き
- 表面プレート上での仮組立及び寸法確認
重工業製造 生産能力ダッシュボード
当社の大型チタン成形・鍛造設備における、巨大な機械トン数、寸法制限、および計量測定基準。
最大加工フットプリント
単一の統合ビルドエンベロープ内で、数メートル規模のインフラフレーム、圧力容器シェル、および海底構造物に対応する大規模な構造用形材加工能力。
最大ゲージ容量
社内でのホットフォーミング対応能力：厚さ50mm超のチタン厚板に対応。曲げや圧延前に局所赤外線加熱により延性を向上。
総クレーン吊り荷重
重量級ベイクレーン輸送レイアウト、最大30トン対応 - 大型鍛造ブロック、圧延シェル、組立構造物の安全なハンドリングと位置決めを実現。
体積非破壊検査
クラスI放射線透過（X線）および超音波探傷（UT）のゼロ欠陥要件に100%準拠 - 全溶接部および母材部の構造的完全性検証を保証
NDT手法としては、ASME Section Vに基づく放射線透過試験（RT）、ASTM E2375に基づく超音波探傷試験（UT）、ASTM E1417に基づく浸透探傷試験（PT）が含まれる。すべての熱間成形は不活性雰囲気中で実施される。
熱間成形と応力 応力除去ノウハウ
重チタンのスプリングバックと構造反りを克服するには、熱力学モデリングと実規模真空応力除去が必要です。以下に、マルチトン構造物で寸法安定性を実現する方法をご説明します。
熱間成形とスプリングバックのマイクロ補正
チタンの高い強度対弾性率比（引張強さ950 MPa、弾性率114 GPa）により、冷間成形時に極端なスプリングバックが発生し、成形荷重解放後に材料が曲げ角度の15～30%を弾性的に回復する。厚板（10～50 mm）では、このスプリングバックが高度に非線形かつ形状依存性を示すため、従来のオーバーベンド代では不正確となり、コストのかかる寸法修正が生じる。
局所赤外線加熱（600～800℃）と有限要素スプリングバックモデリング
- 局所赤外線加熱アレイは曲げゾーンのみを対象とし、チタンの温度を600～800℃に上昇させる。これは最適な熱間成形温度域であり、延性が300%向上し、降伏強度が60%低下する。これによりスプリングバック量が大幅に低減され、割れを生じることなく急峻な曲げ半径の加工が可能となる。
- 有限要素法（FEA）によるスプリングバック予測モデルは、成形サイクル全体（加熱プロファイル、保持期間中のクリープ成形、冷却時の弾性回復、最終形状）をシミュレーションし、最初の部品を成形する前に予測されるオフセットを相殺する補正工具形状を生成します。
- 反復オーバーベンド補正：FEAモデルで予測されたスプリングバック角度が、プレスブレーキコントローラに自動オーバーベンドオフセット（板厚、曲げ半径、温度に応じて通常3～12度）として入力され、試行錯誤のサイクルを3～5回から1回の検証済みセットアップに削減します。
- 結果：熱間成形された厚肉チタン板において、角度精度±0.5度を達成。二次矯正工程を不要とし、相手構造部品との適合性を確保。
本格的な真空応力除去熱サイクル
厚肉チタン板の圧延、鍛造、溶接工程では、成形時の不均一な塑性変形による大きな残留応力（降伏点の60%に達する圧延応力）、多層溶接部の熱収縮応力、成形半径の遷移部における応力集中が生じる。これらの残留応力を除去しない場合、加工中の遅発性変形、経時的な寸法変化、深海高圧環境や繰り返し疲労荷重下での予測不能な性能低下を引き起こす。
マルチメーターコンピュータ制御真空焼鈍炉 - 95%以上の応力除去
- 本格的な真空焼鈍炉で、有効炉内寸法は最大12,000×4,500×4,000mmの部品に対応可能。製作構造物全体が単一の熱サイクルで応力除去され、局所的または分割的な応力除去が不要となる。
- コンピュータ制御による熱サイクル制御、全ワークロードにわたって±5℃の均一性を実現：50℃/時間で540～650℃まで昇温、肉厚25mmあたり1時間保持、50℃/時間で300℃まで冷却後、自然対流で室温まで冷却。これにより、熱勾配による歪みを生じることなく、完全な応力緩和を保証します。
- 真空雰囲気を全熱サイクルを通じて10⁻⁵ミリバール未満に維持することで、チタン部品の表面酸化、アルファケース形成、変色を防止し、後処理の化学洗浄や機械的スケール除去を不要とします。
- 結果：残留溶接応力及び成形応力の95%以上が除去され、ASTM E837に準拠した切断及びひずみゲージ測定により確認済み。構造物は、その後の機械加工、輸送、設置、ならびに深海高圧環境や極低温条件下での実使用時の熱サイクルにおいても、寸法安定性を維持する。
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