実験関連ではなく、バイオクロマトでのものづくり技術について紹介したいと思います。
今回はステンレス鋼を扱っている回なので、まずはステンレス鋼について簡単に紹介します。
ステンレス鋼（ステンレスあるいはSUS）は、主に鉄（Fe）をベースにクロム（Cr）が10.5%以上、炭素(C）1.2%以下含まれた合金です。グロムの他に、ニッケル、マンガン、モリブデンなどの元素が添加されたステンレスもあります。
ステンレスの鋼種記号のSUSは、Steel Use Stainlessの頭文字を取り、通称「サス」と呼ばれます。
ちなみに、ステンレスの英語名のstainless steelは汚れあるいは錆び（stain）の少ない（less）鋼（steel）となります。
ステンレスは一般的な金属に比べて錆びにくい性質があります。
これは、ステンレスに添加されたニッケルやクロムが鉄よりも先に酸化し、表面に酸化被膜（Cr2O3）が形成され、鉄と酸素との反応を防ぐこよによるものです。
ステンレスは優れた耐食性と強度を持つことから、様々な分野で広く使われています。
例えば、建築材料として屋外の建造物や橋梁、機械の部品や調理器具、医療器具にも利用されています。
そんなステンレスですが、弊社の濃縮装置「コンビニ・エバポ」の主要部品であるSpiral Plugにも採用されています。
このSpiral Plugは濃縮に必要な、らせん状の気流を引き起こす機能を持っています。
Spiral Plugの性能が装置全体の効率に大きく影響するので、この部品はコンビニ・エバポの中でも最も重要な部品となっています。
Spiral Plugの製造過程においては、特に溶接の技術が重要です。
溶接とは２つ以上の金属の接合部に熱や圧力などを加え、金属を溶かし、1つの部材にする接合方法です。
部材を溶接で接合することによって、接続部分に隙間がなく、気密性を確保されます。
また、接合できる形状の自由度が高いので、複雑な形状の接合もできます。
何よりも、ボルトやネジなどを使わないため、スマートに金属をくっつけられます。
下の図のようなバラバラな部品（ここだけの話ですが、、、）からできたSpiral Plugでも、溶接で簡単にくっつけることができます！
ただ、ステンレスは含まれる素材の種類や含有量によって特徴が異なり、その特徴に合わせて溶接をしなければならないため、ステンレスの溶接加工は一般的な金属加工に比べて難しいと言われています。
Spiral Plugを使用して効率的に濃縮を行うためには、ミクロンオーダーの精度が求められます。
例えば、下の図はミリオーダー精度が求められる例として挙げられます。
Spiral Plugのテフロンヘッドを下にし、上から覗いていくと、Spiral Plugの中心直径が異なっていることがわかります。
溶接をかけすぎると、わずか数ミリの違いでSpiral Plugの中心直径が小さくなってしまいます。
その結果、気流を十分に発生させにくくなってしまいます。
このような精度のわずかな誤差でも、装置全体の濃縮効率に大きな影響を与えるため、非常に慎重な加工が必要です。
弊社では、Spiral Plugを製作する職人が数名在籍しています。
溶接の精度が高いほど、部品の強度や耐久性が向上します。溶接が難しいステンレスでも弊社はその技術を持っており、±50 µmの精度にこだわった製品を提供しています。
溶接作業を行う際には、溶接ヘルメットが必要です。これは、作業者を保護するための重要な装備です。溶接時には、強烈な光（紫外線や赤外線）、高温、煙、飛散する火花や金属粒子など、作業者にとって危ないものがいっきにたくさん出ます。そのため、目や顔、頭をしっかり守るための保護が必要になります。
溶接の際に必要不可欠なヘルメット
Spiral Plugを溶接する様子
実際の溶接の様子を動画でご覧ください。
まだ世の中に存在しない実験器具の作成を検討中の方は、ぜひ一度、お気軽にお問い合わせください。
(費用はかかっちゃいますが、簡単なものなら可能かもしれません！)
今回の記事の作成にあたって、生産部のＮさん、ご協力をありがとうございました！
