Heavy-Duty Titanium CNC Machining for Energy & Power Infrastructure

水素の圧縮および輸送において、分子状水素は高圧下で金属格子に浸透し、壊滅的な水素脆化破壊を引き起こします。Grade 5チタンの水素透過に対する固有の耐性と、表面マイクロクラックや冷間加工層を排除する当社の超精密5軸加工の組み合わせにより、脆化することなく極端な遠心応力に耐えるインペラを実現します。空力ブレードプロファイルは単一セットアップでフライス加工され、最適な流動力学を実現します。

• 空力ブレードプロファイルの5軸ブリスクフライス加工 — 単一セットアップで冷間加工層形成を低減
• 応力除去熱処理（700〜785°C真空焼鈍）— H原子を引き寄せる残留引張応力を除去
• ASTM E1447準拠の水素含有量 ≤ 0.0125%検証 — 脆化フリー材料を認証

水素ディフューザーリングとバルブブロックは、極端な圧力差と熱サイクル全体にわたって漏れのない完全性を維持する必要があります。当社の多軸加工は鏡面仕上げの内部流路を生成し、乱流による水素浸透を排除。Oリングシール面はRa ≤ 0.4 µmに保持され、超臨界水素サービスでのゼロリーク性能を実現します。

• 内部流路表面仕上げ ≤ Ra 0.4 µm — 局所的H₂浸透可能性を低減
• Oリング溝寸法精度 ±0.01 mm — 1,000 bar以上の水素サービスで認定
• 100%ヘリウムリークテスト — 1×10⁻⁹ mbar·L/s未満の感度で水素封入確認

制御棒駆動機構（CRDM）は数十年の運用期間にわたって絶対的な位置精度と滑らかな直線運動が要求され、中性子照射下での固着は一切許容されません。当社の多軸CNCフライス加工とスイス旋盤加工により、原子力グレードチタンからCRDMガイドチューブ、駆動シャフト、ダッシュポットハウジングを製造し、真直度と同心度を±0.005 mmに保持。Grade 5の高温クリープ耐性が数千回の熱サイクルを通じた寸法安定性を保証します。

• 1m長さあたりCRDM真直度 ≤ 0.005 mm — 落下時間安全マージンに重要
• 高温クリープ耐性検証済み — Grade 5は300°C以上の冷却材温度でも寸法安定性を維持
• 低中性子吸収断面積 — チタンがステンレス鋼と比較し反応度ペナルティを最小化

先進SMR設計における超臨界水および液体金属冷却材は、透過なしに極端な圧力を封入できるシール面を要求します。当社の多軸加工チタンシール面および封入容器はゼロリーク基準で設計され、超臨界水および液体金属冷却材を透過なしに封入する表面仕上げと平面度公差を実現。Grade 2チタンは一次冷却材環境で最適な耐食性を提供し、Grade 5は圧力境界用途でより高い機械的負荷に対応します。

• 100mmあたりシール面平面度 ≤ 0.005 mm — 250 barまでの超臨界水を封入
• Grade 2チタン — BWR/PWR一次冷却材化学環境で腐食ゼロ
• 完全なASME BPVC Section III文書対応 — 原子力QAトレーサビリティ

機械加工は避けられず部品表面に引張残留応力を残し、これが繰返し荷重下での疲労き裂の起点となります。当社の制御ショットピーニングプロセスは、校正された強度の精密媒体を表面に衝突させ、引張表面層を深い圧縮残留応力に変換します。この圧縮層は物理的にき裂の発生を防ぎ、進展を遅らせ、水素圧縮機および原子力用途で部品の疲労寿命を最大300%延長します。

• SAE J443準拠制御ショットピーニング — 引張表面を有益な圧縮応力に変換
• 圧縮深さ0.2〜0.5mm — 応力集中点でのき裂発生を物理的に阻止
• アルメンストリップ強度検証 — 部品ロットごとのピーニングパラメータを文書化

すべてのエネルギー分野部品は、検証済みの疲労性能の恩恵を受けています。当社のショットピーニングプロセスはGrade 5チタン向けに特別に調整され、回転ビーム疲労試験によりS-N曲線の改善が文書化されています。周期的圧力スパイク下で動作する部品（20,000RPM以上の水素圧縮機インペラ、原子炉出力変化に伴い周期運動するCRDM駆動シャフト）は、最大3倍の長寿命を達成します。

• 回転ビーム疲労試験（ASTM E466）— ピーニング後のS-N曲線改善を検証
• 疲労寿命向上の文書化 — 標準動作負荷で最大300%の破損サイクル数増加
• 非破壊残留応力測定（XRD）対応 — 圧縮層深さの検証が可能