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チャンバーや配管など真空装置を特注製作

真空装置やそれに関連する部品の発注。それは高い気密性や高度な溶接が求められる、ハードでハードルの高い世界。今回は、JIS規格のお堅い「真空とは」の定義のお話から、そんな厳しい環境に耐える特注装置を形にするお話しまでご紹介します。

突然ですが、みなさんは「真空とは」どういう状態のことかをご存知でしょうか?

一般的に「真空とは、空気が全く存在しない完全な無の空間」をイメージされる方が多いかもしれません。しかし、JIS規格(JIS Z 8126-1)における定義によると、真空とは「通常の大気圧より低い圧力の気体で満たされている空間の状態」と定められています。

つまり、完全に空気がない状態だけではなく、大気圧よりも気圧が低い空間のことはすべて「真空」と呼ぶのですね。
中学の理科の勉強のようになってきましたが、空気には重さがあって、富士山の頂上なんかは、「上にのっている空気の量が少ない」ので「大気圧が小さい=低気圧」と言われますね。

さて、さて、話は脱線してしまいましたが、この大気圧より圧倒的に圧力が低い状態を作り出す「真空装置」の内部は、外側から常に凄まじい圧力がかかる、非常に厳しく過酷な環境です。
ほんの少しの目に見えない隙間や、溶接の歪みによるズレがあるだけで、たちまち空気が漏れて真空状態を維持できなくなってしまいます。

このような、高い技術力と専門知識が必要な真空装置の製作のため安心してお任せいただけるよう、私たちNPS®のスタッフは日々、勉強中です。

今回は、「真空装置の特注製作」についてご紹介します。

なぜ「真空」の環境が必要なの?

真空技術は、主に以下のような具体的な目的のために、多種多様な装置の形で応用されています。
例えば…

  • 光やイオンを真っ直ぐ飛ばす(邪魔な空気の分子をなくすため)
  • 酸化を防ぐ(酸素をシャットアウトして、金属などの劣化を防ぐため)
  • 低温で水分を飛ばす(熱に弱いものを乾燥させるため)
  • 薄い膜をきれいにコーティングする(邪魔な空気がない状態で、金属の成分などをピタッと密着させるため)
  • 熱を伝えないようにする(断熱)(空気による熱の移動をシャットアウトして、強力な断熱効果を生み出すため)
  • 材料の中の空気(気泡)を完全に抜き取る(樹脂の成形などで、泡が入って不良品になるのを防ぐため)

NPS®では、これらの「真空環境を利用して何かを行う装置(応用装置)」の設計から製作まで形にできます。

難しいぞ!真空装置製作、3つポイント

真空装置は、一般的な機械を組み立てるのとはワケが違います。お客様に選ばれているNPS®の「3つの強み」がこちらです!

① 独自のノウハウが必要な装置設計

真空装置の設計には、「空気の漏れを防ぐ構造」や「真空下での材料の特性」など、独自の専門ノウハウが不可欠です。NPS®では、大まかな構想段階からでも、真空環境に最適な設計をお客様と一緒に作り上げることができます。

② 極限の気密性を叶える、高度な溶接技術

真空装置において最も重要なのが「溶接」です。ほんの微細なピンホール(穴)も許されないため、熟練の職人によるTIG溶接など、極めて高い気密性を保つ溶接技術を駆使しています。
歪みを抑え、美しく、かつ完全に密閉された構造物を実現します。

③ 小型から大型まで!幅広い製作対応力

小型から大型まで、サイズに関するワガママも大歓迎です。
スケールを問わず柔軟に製作できる体制を整えているので、どんと来い!です。

NPS®で製造可能な「真空装置」ラインナップ

「具体的にどんなものが作れるの?」という方へ、NPS®で対応している代表的な装置や部品をご紹介します。まるっと真空装置と言っても、「真空環境を利用して何かを行う装置(応用装置)」です。

◆ 真空チャンバー

真空環境を作るための「容器」そのものです。丸型、角型など、用途に合わせた最適な形状をご提案します。

◆ リークテスター(漏れ検査装置)

製品にガスや空気が漏れる隙間がないかを精密にチェックするための装置です。

◆他にも、以下のような装置・配管の製造が可能です

  • ベーキングチャンバー(ガスを追い出すために加熱する装置)
  • 分光器(光を波長ごとに分ける精密な光学装置の筐体)
  • 真空配管(チャンバー同士やポンプを繋ぐ、絶対に漏れが許されない配管類)

 

特殊な形状の「真空装置」関連部品もカタチに!5つの技

真空装置の内部は、まさに精密部品と特殊材料のオンパレード。
「5つの得意技」で、装置に必要なパーツを製作し形にします。

① 非常に小さな部品

真空装置の内部で使われる、薄くて小さな精密部品もおまかせください。写真のような「平たい板に微細な穴があいている部品」など、歪みを抑えながら高精度に仕上げます。

② 空気の流れを制御するダクト・ホッパー

排気系などに必要な、気流をコントロールする複雑なダクトやホッパーの製作も得意です。
板金加工と高度な溶接技術を組み合わせ、空気漏れのない美しい構造物を作り上げます。

③ 対象物をしっかり保持する「ワーク固定治具」

真空チャンバーの内部で、対象物(ワーク)を傷つけずに、狙った位置でカチッと保持するための特注治具です。
実験や製造の効率がグッと上がるような、扱いやすい治具を設計からご提案します。

④ 真空装置用の精密な「軸受(ベアリング)部品」

真空環境での滑らかな動きを支える、高い精度が求められる機械加工部品(軸受など)の製作もお任せください。ミクロン単位の加工で、装置の安定した動作を支えます。

⑤ インコネルなどの「難削材」や「各種樹脂」にも対応!

真空環境に合わせて指定される、以下のような特殊な材料の加工もまとめてお引き受けします!

  • 特殊金属(難削材) 耐熱性や耐食性に優れた「インコネル」など、削るのが難しい材料もおまかせください。
  • 樹脂材料 ベークライト、ポリカーボネイト、PP(ポリプロピレン)、POM(ポリアセタール)など、真空環境でよく使われる樹脂の加工にも幅広く対応いたします。

まずは、オンラインでご相談を!

真空装置は、独自のノウハウと、極限まで隙間をなくす「高度な溶接技術」が求められる世界です。「本当にこれで真空が保てるかな?」という不安は尽きないもの。

だからこそ、NPS®は「顔を合わせながらのオンライン相談」も柔軟に対応しています。
一度、お顔を拝見するとその後の追加のご相談もスムーズにいきますよね(個人の感想です)。

ぜひ、日本の最先端技術を支える設計者のみなさん、あるいは「初めて真空部品を担当することになって困っている」という大学・企業の担当者さん、仕様が決まりきる前のご相談でも全く問題ありません。どんッ!と、やりたいことをフランクにぶつけてみてくださいね。

皆さまからのお困りごと相談、こちらからお待ちしております!

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