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材料選定

深絞りセンサーハウジング用ステンレス鋼種

著者:Yu Lianbo — 金型設計エンジニア

結論: どのセンサーにどの鋼種を、なぜ使うか。肉厚、磁性、温度、接触媒体。

センサーハウジングでステンレスが標準となる理由

  1. めっき厚公差は不要。304または316Lのハウジングは断面全体が耐食性を持つため、考慮すべき厚みは絞り加工後の肉厚だけとなる。
  2. 薄肉でも強度を維持する。ステンレスは絞り加工で加工硬化するため、炭素鋼ではより大きな肉厚かコーティングが必要となる箇所でも、0.3-0.6 mmの肉厚で耐える。
  3. 熱サイクルに耐える。冷却水、オイル、圧力センサーは-40℃のコールドソークから使用時150℃まで、排気側センサーは800-900℃にさらされる。
  4. 接触媒体に適合する。グリコール冷却水、エタノール混合燃料およびバイオディーゼル混合燃料、ブレーキフルード、排気凝縮水は、304や316Lを腐食させるよりも、めっき炭素鋼をはるかに速く腐食させる。

出典: balford.net/materials/stainless-steel/.

どのセンサーにどの鋼種

センサーハウジングの代表鋼種その鋼種を使う理由
酸素 / ラムダ(上流)304, 310S900℃の排気ガスと始動時の熱衝撃
NOx304, 310S高温と酸性凝縮水
排気ガス温度(EGT)304, 316L, 310S連続高温・振動
ABS/車輪速304、316L凍結防止剤(ロードソルト)、ブレーキダスト、飛石;非磁性
冷却水/水温黄銅(C3604、C3771)または304/316L黄銅は熱伝導率が約10倍高いため、サーモウェルの応答が速い
油圧/燃圧304、316L燃料、オイル、添加剤との適合性
位置/速度(磁気回路)430/1.4016フェライト系グレードが磁気リターンパスを形成する

材料グレードは、金型製作前に用途に適合することを確認します。

磁性/非磁性は検出方式で決まる

304と316Lは実質的に非磁性です。430フェライト系ステンレスは磁性があり、検出原理上必要な箇所で磁気リターンパスを形成します。

ハウジングに必要なグレードは、コストではなく検出方式で決まります。

これが、"ステンレス鋼ハウジング"が不十分な仕様である理由です。仕様上は同じに見える2つのグレードでも、センサー内部ではまったく異なる挙動を示すことがあります。

センサー設計者に、耐食性、磁性要件、使用温度の3つのうちどれが最重要かを確認してください。

当社カタログでの実際の採用実績

材料構成数材料構成数
310ステンレス127銅3
316ステンレス57SUS3052
SUS30447SUS6322
SUS4309SUS201 / SUS309 / 65Mn各1
SUS3016出典に記載なし142

Balfordの公開データセット(10シリーズにわたる398件の深絞りセンサーハウジング構成)より。310と309の重量は、高温での耐酸化性が求められる排気側用途と整合する。

ステンレスが絞り加工プロセスをどう変えるか

ステンレス部品は、炭素鋼部品を単に別の材料に置き換えたものではない。製造ルートそのものが異なる。

公差と仕上げに関する注意事項

深絞り部の標準能力は約±0.05~±0.25 mm。より厳しい部位は図面に基づき評価する。

外注している工程とその理由

監査で発覚するより、範囲を明言する方を選びます。

よくある質問

質問回答
ステンレスの深絞り加工は可能ですか?はい。304および316クラスのハウジング、スリーブ、カップは主力加工で、板厚と表面仕上げを管理しています。
日常的に加工している鋼種は何ですか?通常は304および316クラスのステンレスを加工しています。その他の鋼種はご要望に応じて対応し、見積前に用途・図面と照合して確認します。
ステンレスは炭素鋼より高価ですか?一般的にははい。材料費と金型摩耗の両方で高くなります。見積は鋼種、板厚、複雑さに基づきます。
材料証明書は提供できますか?はい、ご依頼に応じて提供します。

低炭素鋼および純鉄は、腐食や温度が決め手にならない用途では、依然として経済的な選択肢です。

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印刷用バージョン

本書はPDFでもご利用いただけます: 深絞りセンサーハウジング向けステンレス鋼種(PDF).

RFQレビュー

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