EDCパーツのチタン Grade 2 と Grade 5

当社を通るEDC案件のほとんどが、図面上で同じ未回答の問いから始まります。「チタン」とだけ書かれ、他に何もないのです。この一語が指すのは、加工のしやすさも、費用も、仕上がりも異なる2つの合金で、間違った方を選ぶことが、最初の試作品が見た目は正しいのに性能が正しくない最も多い理由です。

要点

Grade 2は工業用純チタンです。より軟らかく延性があり、アノダイズすると深く彩度の高い色になります。高級チタン製品を思わせる紫や青です。Grade 5、すなわちTi-6Al-4Vは、アルミニウムとバナジウムを合金化したものです。強度はおよそ2倍で、ねじ山やねじ用ボスを舐めずに保持し、アノダイズ後は同じ色相をやや平坦で、わずかに白っぽくしたような色になります。

パーツが荷重を受けるなら、Grade 5を指定してください。パーツの役割が並外れて美しく見えることで、力を受ける他の部品にねじ止めされているなら、見た目はGrade 2のほうが優れています。

実際に違いが出る場所

パーツ	指定	理由
フレームロック用ライナー	Grade 5	ロックバーは何千回もたわむ。Grade 2では永久変形が残る
表側のナイフスケール	Grade 2	荷重なし。アノダイズの発色こそが目的
ねじ式キャップ付きペンバレル	Grade 5	Grade 2のねじ山は、毎日使うと1年以内に目に見えて摩耗する
ペンバレル(圧入式の部分)	Grade 2	発色が深く、守るべきねじ山がない
フラッシュライトのヘッドとテールのねじ	Grade 5	着脱の繰り返し。純チタンでは焼付きのリスク
ビーズ、ウォリーストーン、栓抜き	Grade 2	色が主役で荷重がなく、加工も速い
ポケットクリップ	Grade 5	永久に曲がらず、元に戻る

加工費の違い

Grade 2は加工が速く、工具への負担も軽いのですが、材料費はGrade 5よりわずかに安いだけです。そのため、小ロットでは費用の差がバイヤーの想像より小さく、EDCの数量では通常5から12パーセントです。約50個を下回ると、見積では段取りと仕上げが支配的になり、合金の選択が合計をほとんど動かしません。

どちらの合金もアルミニウムに比べて遅い加工です。チタンは熱伝導率が低いため、熱が切りくずではなく工具に入り込み、切削速度は低く保たれ、工具の摩耗も速くなります。チタンをアルミニウム並みのサイクルタイムで見積る工場は、あまり加工経験がないか、図面を読んでいないかのどちらかです。

アノダイズの落とし穴

チタンのアノダイズは干渉効果です。正確な電圧を保つことで、酸化皮膜を正確な厚さに成長させ、それが色を作ります。Grade 2はより純粋な表面のため、均一な皮膜が成長し、色が深く見える理由になっています。

より大きな変数は合金ではなく、治具です。部品をゆるく掛ける工場では、バッチ内で電圧降下が起こり、本来は1色のはずのものがブロンズから茶色へと目に見えて変化します。どちらのグレードを選んでも、量産に入る前に5個の色見本を依頼してください。この依頼1つで、どんな公差の指示よりも多くの再注文トラブルを防げます。

実務上のルール

図面には「チタン」という言葉ではなく、グレードを書いてください。パーツにどちらが必要か本当に分からない場合は、「このライナーはロック面です」のように、パーツの役割を書いてください。有能な工場ならどこでも答えてくれます。図面を送っていただければ、見積を出す前に当社が指摘します。

組成と特性

	Grade 2(工業用純チタン)	Grade 5(Ti-6Al-4V)
組成	工業用純チタン	アルミニウム6%、バナジウム4%
降伏強さ	約275 MPa	約830 MPa
引張強さ	約345 MPa	約900 MPa
硬さ	約80 HRB	約36 HRC
密度	4.51 g/cm3	4.43 g/cm3
被削性	良い	難しく、工具の摩耗が多い
アノダイズの彩度	深い	平坦
相対的な費用	やや低い	やや高い

強度の差が最大のポイントです。Grade 5は降伏強さで約3倍強く、ねじ山、バネ、ロック面など荷重を受ける場所のあらゆる所に使われるのはそのためです。

密度はほぼ同じである点に注意してください。Grade 5を選んでもパーツは軽くなりません。同じ強度でより薄くできるということであり、それは別のことで、製品の説明文では正しく書く価値があります。

実際の加工の違い

どちらもアルミニウムに比べて遅く、その理由も同じです。チタンは熱伝導率が低いため、熱が切りくずと一緒に出ていかず、切削領域にとどまります。それが切削速度を制限し、工具を傷めます。

Grade 5はどちらの点でもGrade 2より悪くなります。サイクルは長く、工具寿命は短くなると見てください。工具費が少ない個数に分散される小ロットでは、これは実際のコストです。

どちらでも実務上必要なのは、剛性の高い治具、鋭い工具、十分なクーラント、そして停滞しないことです。切削せずに擦る工具は表面を加工硬化させ、次のパスはより硬い材料を削ることになります。

チタンを毎週加工している工場は、これを解決済みです。そうでない工場は、仕上がりが悪くなるか、サイクルを長く見積るか、その両方になります。直接尋ねてよい質問です。

焼付き(ゴーリング)

チタン同士は焼付きやすく、荷重がかかると表面が冷間溶着して裂けます。ペンのキャップ、フラッシュライトのテール、チタン製ブッシュ付きのナイフのピボットなど、定期的に操作するねじ接合部では重要な問題です。

Grade 5はGrade 2よりそれに強く、ねじがGrade 5になるもう1つの理由です。完全な対策は、両側をアノダイズする、異種材料を導入する、目に見えるねじ山の摩耗を受け入れる、のいずれかです。フラッシュライトのねじとチタン製ペンの加工をご覧ください。

ベトナムでの入手性

一般的なサイズのGrade 5の板材と棒材は、通常在庫があります。Grade 2も入手できますが、板厚の範囲は狭く、どちらのグレードでも特殊な断面は、材料の調達に2、3週間かかることがあります。

設計が特定の板厚に依存する場合は、RFQに記載してください。材料の調達期間は、EDCの日程の中で単独で最も長い項目になることが多く、誰かが確認するまで見えません。

ほかに出会うかもしれないグレード

Grade 1はGrade 2より軟らかく成形しやすく、アノダイズの結果も似ています。この用途ではほとんど在庫されていません。

**Grade 9(Ti-3Al-2.5V)**は2と5の中間に位置します。Grade 2より強く、Grade 5より加工しやすい合金です。チューブに多く、ペンバレルに役立つこともあります。

**Grade 23(Ti-6Al-4V ELI)**は、Grade 5の医療用の極低格子間不純物版です。より高価で、EDCには利点がありません。誤って指定しないでください。

FAQ

ナイフスケールにはどのグレードですか? どちらでも構いません。ロックを担う、または荷重下でねじを受ける場合はGrade 5、表側のカバー板でアノダイズの色が目的ならGrade 2です。

Grade 5をGrade 2と同じ色にアノダイズできますか? 同じ色相で、彩度は低くなります。並べると違いが分かります。チタンのアノダイズ色をご覧ください。

Grade 5はかなり高価ですか? 材料はやや高く、加工は明らかに遅くなります。小ロットでは段取りがどちらも支配的なため、合計の差は、想像されるような大きな差ではなく、5から12パーセントであることが多くなります。

チタンに熱処理は必要ですか? いいえ、EDC用途では不要です。必要な状態で届きます。熱処理が必要なグレードについては、EDCパーツの熱処理をご覧ください。

チタンは低アレルギー性ですか? チタンはインプラントやボディジュエリーに広く使われ、生体への適合性も良好です。Grade 5にはアルミニウムとバナジウムが含まれ、医療用インプラント向けにGrade 23が存在するのはそのためですが、ポケットに入れて持ち歩く製品では考慮事項になりません。

図面には何と書くべきですか? グレードを明示してください。「Ti-6Al-4V (Grade 5)」または「CP Ti Grade 2」と。「チタン」とだけ書かないでください。図面を送っていただき、パーツの役割に対してグレードが誤りなら、見積を出す前にお伝えします。