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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:アルミの熱膨張)

アルミの熱膨張について詳しく教えてください

2023/10/18 04:49

このQ&Aのポイント
  • アルミ[A5052]中空円筒[外径φ27?x内径φ1?x高さ17?]を500℃まで加熱すると、内径のサイズは大きくなるのか小さくなるのかについて知りたいです。
  • 加熱に伴って内径も大きくなると思っていましたが、500℃まで加熱してもφ1?の純鉄を挿入できませんでした。どのように対処すれば良いでしょうか?
  • また、φ1?鉄芯の挿入距離はどのくらいが適切ですか?
※ 以下は、質問の原文です

アルミの熱膨張

2010/06/08 16:24

アルミ[A5052]中空円筒[外径φ27?x内径φ1?x高さ17?]を500℃まで
加熱した場合、φ1?のサイズは大きくなるのでしょうか?小さくなるのでしょうか?自分の認識では加熱に伴って内径も大きくなると思うのですが・・・。
500℃まで加熱してφ1?の純鉄を挿入したいのですが挿入できません。
φ1?鉄芯挿入距離は5?位です。

何か教えて頂ければ幸いです。

回答 (4件中 1~4件目)

2010/06/08 18:42
回答No.4

他の回答者の記述の如く、大きくなります。

熱膨張係数(線膨張係数)×温度差 の分だけ、相似形で大きくなったり、冷やすと

小さくなります。

>500℃まで加熱してφ1?の純鉄を挿入したいのですが挿入できません。
>φ1?鉄芯挿入距離は5?位です。
に関しては、φ1mmの穴にも、φ1mmの軸にも公差がある筈です。
そのφ1mmの穴は最小値が、φ1mmの軸は最大値が、穴が500℃で如何なるかを確認すると
原因が見つかるのではないでしょうか?

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2010/06/08 17:36
回答No.3

5円玉を暖めたとき
穴は大きくなるか小さくなるか という問題

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1312146293?fr=rcmd_chie_detail


ちなみに小さくなると
焼きバメの工具は成り立たなくなる
http://tool.misumi.jp/basic/detail/detail39.html

>>500℃まで加熱してφ1?の純鉄を挿入したいのですが挿入できません。
熱が均等に伝わってないため

Φ27 穴Φ1 片肉15mmもあるので均一に温まるのには時間がかかる
焼きバメ工具で片肉3mm程度で5分ぐらいかけていたはず

アルミは熱伝導がいいといわれているが
温まりやすく冷えやすく
それは熱勾配ができやすいってこと(均等には集まりにくい)

2010/06/08 17:31
回答No.2

熱膨張は、全ての形状が等しい率で変化、つまり内径・外径・穴径の別なくどのように測った寸法でも等率で拡がる → 穴も大きくなる

>500℃まで加熱してφ1?の純鉄を挿入

熱で穴を拡げる方法を?焼きバメ?と称し工業的にも行われる。
元寸法が小さいから × 熱膨張 × 温度差 を掛けても僅かの値にしかならないのと、嵌める時にあっという間に温度差が無くなってしまう。

なので、工業的に、穴、軸の誤差を1/1000ミリ台に精密に造ろうがまず無理。
接着など検討してください。

500℃で寸法差ゼロに出来ると、常温での締付けシロは
 寸法=1mm
 温度差=480℃
 鉄:アルミの熱膨張率の差=(23.9-11.8)×10^-6   ↓回答(1)

掛け算で寸法差=0.005mmとなる。
逆に500℃において 0.005mm のすき間があったら常温でスリ抜けてしまう。

実際にはゼロは出来ないから、この値の中間 0.0025mm を狙うと工業的には不可能とまでは言えないか・・・・でも極ハイレベルですよ

スミマセン。呆けが入って又又訂正!
温度差が丸々ある状態で嵌めようとすると回答(1)の12μが正しい。
温度が直ぐに均されてしまうから、丸々それは期待出来ない。
厳しい精度であるのは変わらないです。

2010/06/08 16:50
回答No.1

線膨張率はアルミ[A5052]:23.9^-6,純鉄11.8×10^-6 1/K[at20℃]
です。アルミは500℃の温度上昇で12μ/mm ほど膨張します。
φ1?の純鉄のはめあい公差はどれほどですか?この範囲で、すきまばめに
なっていますか?
なおアルミの再結晶温度は200℃程度です。加工等による残留ひずみがあると
穴は変形することもあります。

お礼をおくりました

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