密閉ケーシングの液圧成形技術の特徴

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ケーシングの液圧成形とは、あらかじめ決められた形状の閉じた多面体のケーシングを予備成形品として用い、その閉じた多面体のケーシングに液体を満たした後、液体媒体を介して内部に圧力を加えることで、内圧の作用によりケーシングが塑性変形し、徐々に最終的な形状に近づいていくものです。最終的なケーシングの形状は、球形、楕円形、環状ケーシング、その他の形状のケーシングになり得ます。 ケーシングの液圧成形の主な利点：①金型やプレスが不要。力学的な観点から見ると、この技術の原理は、全閉じたケーシング内の圧力によって生じる自己平衡力系を利用することであり、つまり全閉じたケーシング自体が変形体であると同時に、力系のバランスを実現する媒体となり、それによってプレスや金型を使わずに大型ケーシングを成形することが可能になるのである。②ケーシングの壁厚と直径を簡単に変更できる。金型やプレスが不要なため、必要な直径と厚さのケーシングについては、適切に設計された予備成形品を用いて多面体ケーシングを閉じるだけで、直接加圧して成形することができる。一方、従来の圧縮成形技術では、直径の異なる球形ケーシングには1セットの金型が必要で、形状が異なる楕円形ケーシングには数セットの金型が必要となる。③製品の精度が高い。ケースの製造工程を従来の「まず成形してから溶接する」方式から「まず溶接してから成形する」方式に変更したため、成形工程は初期の溶接による変形を修正するものとなり、最終製品の寸法精度が高くなる。④コストを削減し、製造サイクルを短縮する。金型やプレスを使用しないため、成形時間と金型費用が節約されます。 ケーシングの液圧成形の主な欠点：①この技術は「まず溶接し、その後成形する」というものであるため、多面体形状のケーシングの溶接部は成形過程で一定の塑性変形を受ける。もし溶接部の品質に問題があると、亀裂が生じ、ケーシング全体が廃棄されてしまう。厚板や低合金鋼では、この問題はさらに深刻です。したがって、溶接品質を管理することが鍵となります。②大型ケーシングの場合、成形工程における支持基盤の構築は困難で、コストも高くなります。例えば、直径12.3mの球殻で容積が1000m3の場合、1000tの水と球殻自体の重量を支えるための基礎が必要となる。