2021.02.17

なるほど！！STXが産み出す「軽量化」以外の価値とは？

一般構造用鋼材よりも強度を向上させた鋼材であるハイテン材は、「軽量化」を目的に注目されています。

特に自動車業界では「軽量化」が燃費の向上や走行性能を高める事に繋がるので、新車の解説記事にもハイテン材について記載されている事があります。

同様にハイテン材の「軽量化」への強みを活かして日本製鉄と共同開発したのが私たちの主力商品である軽量足場管スーパーライト700です。

一方で私たちのSTXもまさにハイテン材を使用したハイテンパイプであり、「軽量化」以外でも皆様にお役立ちができる製品だと考えています。

そこで今回は「軽量化」以外での、ハイテン材が産み出す価値について、駐輪場や標識柱等の道路資材を製造する業者さまを対象とした例でご紹介させて頂きたいと思います。

[JP][Blog]駐輪場2021.02.15

STXは高い?

STXは重量あたり通常材(STK400)のおよそ1.3倍の単価です。

STXは通常材に比べて約2倍の引張強度を持っていますので通常材に替えてSTXを使用する事で同じ強度を保ちながら、パイプサイズを小さくする事ができます。

以下のSTK400 外径φ89.1mm x 厚さ4.2mmとSTX 外径φ76.3mm x 厚さ2.8mmの最大曲げモーメントと値段を比べてみました。

[JP][Blog]STXの価値②

STX 外径φ76.3mm x 厚さ2.8mmの最大曲げモーメントは、断面が小さくなっても基準強度が約2倍以上ある為、STK400 外径φ89.1mm x 厚さ4.2mmと比べると約5%高い結果となります。

一方で、STX 外径φ76.3mm x 厚さ2.8mmの単位重量は約42%軽い為、STK400 外径φ89.1mm x 厚さ4.2mmと比べて単価が30%高くても、重量を加味するとパイプの値段は25%程安くなります。

この様に、同等以上の強度を再現しながらパイプの材料費を抑える事が可能になります。

また、設計に関しては材料が圧縮される場合等で発生する"座屈"に注意する事が必要ですので、下記の座屈長さ[cm]と許容圧縮力[t]の関係を表したグラフをご紹介致します。

B.座屈長さと許容圧縮力2021.02.16

ここで、座屈長さ[cm]とは"座屈"が発生する部材の長さの事で境界条件により異なります。

座屈強度に関する許容圧縮力比較では、座屈長さがおよそ190[cm]以上になるとSTX 外径φ76.3mm x 厚さ2.8mmの方が許容圧縮力が小さくなります。

道路資材を製造するお客様は、パイプに塗装を施すケースが多いかと思います。STXを使用しパイプのサイズが小さくなるとメッキパイプの表面積も小さくなりますので、メッキパイプに塗装を施す場合の塗料も少なくする事ができます。

塗装にかかる費用を1,000[円/kg]と塗料付着量を100[g/㎡]を例としてSTK400 外径φ89.1mm x 厚さ4.2mmとSTX 外径φ76.3mm x 厚さ2.8mmの塗装費用を比較してみました。

[JP][Blog]STXの価値

【STK400 外径φ89.1mm x 厚さ4.2mm x 長さ3m】
表面積8,390[㎠/本] x 付着量100[g/㎡] x 塗料費用1,000[円/kg] = 83.9[円/本]

【STX外径φ76.3mm x 厚さ2.8mm x 長さ3m】
表面積7,190[㎠/本] x 付着量100[g/㎡] x 塗料費用1,000[円/kg] = 71.9[円/本]

上記の通りの前提と計算では、一本あたり約12.0円の塗装コスト削減が可能になる訳です。

今回は、私たちのハイテンパイプSTXの価値についてご紹介させて頂きました。

STXの採用で強度を保ちながらサイズを小さくしてパイプの材料費や様々な経費も削減する設計が可能になります。

一方で、曲げ加工や切断加工等のパイプの強度に影響を受ける加工の費用は、加工効率が落ちる場合がありますので、加工業者さまと打合わせをお願い致します。

もしハイテンパイプに興味を持ち、自社の製品に採用した場合はどんなメリットがあるのか一緒に考えて欲しいというお客様がいらっしゃいましたら、以下のお問い合わせフォームよりご相談下さい。