食品加工および包装業界において、機器部品の適切な材料選択は、食品の安全性、機器の耐用年数、および生産効率に直接影響します。結局のところ、食品加工環境は特殊であり、高湿度、酸塩基腐食が一般的であり、高強度の物理的摩耗もあります。したがって、材料は優れた耐食性と機械的特性を備えている必要があります。
この記事では、食品業界で使用されるいくつかの一般的な種類のステンレス鋼に焦点を当て、高性能な代替品としてタングステンカーバイド(超硬合金)について論じます。硬度、耐摩耗性、耐食性などの主要な寸法を比較することにより、食品グレードの切断、均質化、充填コンポーネントの材料を選択する際に、直感的な参照を提供します。
食品接触材料を選択する際には、まず次の3つの基本条件を満たし、落とし穴を避けてください。
ステンレス鋼は食品機械の基本材料です。これら3つのタイプが最も一般的に使用されており、主要な情報を表にまとめて迅速に理解できるようにしています。
| ステンレス鋼の種類 | 代表的なグレード | 主な特徴 | 主な利点 | 適用シナリオ |
|---|---|---|---|---|
| 汎用オーステナイト系ステンレス鋼 | 304 | バランスの取れた総合性能、加工が容易 | 低コスト、強力な耐酸化性 | 貯蔵タンク、コンベアフレーム、非耐荷重ケーシング |
| 耐食性オーステナイト系ステンレス鋼 | 316L | 304をベースにモリブデン元素を追加 | 塩化物腐食(例:塩水)に対する優れた耐性、高い衛生レベル | 高塩分調味料、強酸性ジュースの加工用パイプとコアバルブ |
| 高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼 | 420/440シリーズ | 熱処理により硬度を向上させることが可能 | 優れた切れ味保持 | 食品切断刃、破砕機部品 |
上記のステンレス鋼は一般的に使用されていますが、極端な作業条件下(高圧均質化、超硬質材料の破砕など)では、その耐用年数が不十分になることがよくあります。このとき、「超硬質材料」であるタングステンカーバイドが活躍します。
⚠ 注意点:食品業界でタングステンカーバイドを使用する場合は、従来のコバルトバインダーのものよりも、ニッケルバインダータングステンカーバイドを優先してください。これには2つの理由があります。第一に、ニッケルバインダー合金はより優れた耐食性を持ちます。第二に、より多くの国で食品接触材料の衛生基準に準拠しています。
一般的な材料の主要な指標をここにまとめました。材料を1つずつ比較することなく、材料を選択する際に直接参照できます。
| 材料の種類 | 代表的なグレード | 硬度(HRA/HRC) | 耐食性 | 耐摩耗寿命 | 相対的なコスト |
|---|---|---|---|---|---|
| オーステナイト系ステンレス鋼 | 316L | 低(HRC < 20) | 非常に高い | 低い | 中程度 |
| マルテンサイト系ステンレス鋼 | 440C | 中程度(HRC 55-60) | 中程度 | 中程度 | 中程度 |
| ニッケルバインダータングステンカーバイド | YNシリーズ | 非常に高い(HRA 88-91) | 高い | 非常に高い | 高い |
特定のプロセスに最適な材料はなく、最も適切な材料があるだけです。性能を確保し、コストを管理するために、主要なニーズに従って選択してください。
適切な材料を選択するだけでは十分ではありません。適切なメンテナンスを行うことで、その耐用年数を最大化できます。次の3つの点を覚えておいてください。
食品加工機器では、304/316Lステンレス鋼が基本的な衛生を保証し、420/440ステンレス鋼が基本的な切断ニーズを満たしています。しかし、生産効率の要件がますます高まるにつれて、タングステンカーバイドは、その非常に高い耐摩耗性により、主要な高摩耗コンポーネントにおいて比類のない利点を示しています。
主要な原則:プロセスの要件に応じて材料を組み合わせることで、食品の安全性を確保できるだけでなく、機器の停止とメンテナンスのコストを削減し、最高のコストパフォーマンス比を実現できます。
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