MFSインペラー高い価値を提供します...
...鋳造インペラーはすでに廃止されました

KTSが2010年1月に、MFSインペラーを市場に導入して以来、我々は皆様方からその先進技術に対して圧倒的な支持を集めました。最新のエンジン上で作動するターボには、強度な遠心荷重が作用しますが、そんな条件の下でも優れた耐久性と確かな性能を約束させるのがMFS 製品です。

ほとんどのOEMでは、全加工鍛造インペラーは極く限られた機種にしか採用されて居りません．しかしながらKTS製品は、全機種に採用されて居ります。この様なMFS仕様を提供するのはKTSが業界初のターボメーカーであり唯一のターボメーカーです。

多数の課題をMFS技術によって解決してきたKTSは、本質的に弱い鋳造インペラーに2011年以降は別れを告げました。

MFS Impellers Offer High Value Proposition…
…Cast Impellers Are Now Obsolete In KTS

Since launching turbochargers and cartridges equipped with MFS in Jan 2010, KTS has received overwhelming acceptance of this advanced technology. One of the KTS initiatives to elevate to higher quality standards, the leading edge MFS products will give optimum durability and performance under high centrifugal forces experienced in the turbocharger of a modern engine.

Many OEM turbo makers are only offering MFS as a high-end option. All KTS products are MFS equipped as STANDARD, not an option. KTS is first and only turbo maker to offer MFS on such total production coverage.

With so many challenges solved by MFS technology, we bid farewell to the inherently-weak CAST impellers. KTS has declared CAST impellers…OBSOLETE in 2011 and beyond.

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何故MFSなのか？ ...優れた耐久性と性能

出力要求の増大とその為の高圧力比５：１迄の使用、且つ温度上昇が従来からの鋳造インペラー標準材質の限度を超えてしまいました。

市街地走行のバス、市街地の配達用トラック、ゴミ収集トラック。或いは建設用のエクスカベーターの様な使用条件の厳しいアプリケーションにおきましては、標準的な鋳造インペラーでは全加工鍛造インペラーの耐久性にはとても及びません。鋳造インペラーは材料の疲労、酸化物、或るいは不純物または不十分な鋳造法等によってその強度が決められます。ブースト圧の高い条件下では、ターボ回転数はその許容回転数に近付き且つその温度も許容温度まで上昇します。この様な高い回転数では、ターボが異常な振動する場合もあります。インペラーがハウジングに接触する可能性も増加します。且つターボ回転数が頻繁に変わるアプリケーションでは、その繰返し応力が原因でインペラーの破損に至る場合があります。このような事が発生するとターボは数秒の間に破壊されてしまいます。

MFSに使用されている鍛造アルミ合金は、鍛造されている為に酸化欠陥の除去、且つ材料構造の安定化によってその疲労強度を大幅に増大しております。MFSインペラーはその合金の成分、且つその細密な材料組織のために鋳造インペラーよりもはるかに高い耐久性を保持できています。MFSインペラーは、ターボ回転数の高い条件下での使用でも高い信頼性を期待して頂けます。特に多数のアフターマーケットで要求されている高回転の使用条件下においては、高い信頼性を勝ち得ております。

Why MFS? ...superior, durability and performance

The drive for greater horsepower and torque, plus the desire for high boost up to 5:1 pressure ratio, has led to the increase of rotational rotor speeds and temperatures going over the limits of the standard material used, where the traditional cast impellers are reaching their limits of durability.

In high duty cycle applications such as city buses, local delivery trucks, garbage trucks, excavators, and etc, standard cast aluminum impellers cannot achieve the same durability as MFS forged aluminum impellers. Cast impellers suffer from durability issues, mostly the result from metal fatigue, traceable to casting defects such as oxides or other impurities, or inconsistent casting techniques. At high boost pressures, the turbo can spin over its maximum allowable speed range. The impeller then ‘grows’ and deforms and touches the compressor housing contour. Such high rotational blade-tip speeds of the rotor cause undesirable extra vibrations and frequencies, in particular when rotor speed changes frequently. This in turn can result in impeller breakage or blade failures, often destroying the entire turbocharger in split seconds.

Forged aluminum alloys used in MFS impellers are mechanically processed, this breaks down oxide defects (mainly silicon) that might be present and refines the grain structure of the impeller to improve the fatigue properties of the material. MFS impellers are significantly more durable because of their higher so-called alloying content and finer grain structure meaning they are stronger than the traditional cast impellers. The improvement in durability also means MFS impellers can run reliably at high speeds now demanded by many aftermarket customers.

MFSがどのように製造されるのか？

MFSインペラーは高速５軸のCNC旋盤で加工されています。それはインペラーの空力学的な性能をつくる複雑な形状と曲線を保持する為です。これは同時にインペラーの形状は鋳造の表面粗さ、鋳造メーカーのプロセス等に依存しなくてもいい訳です。かつインペラー設計時に製造上の妥協点が無くなった為にKTSは、最新のモデル技術を使用して数多くの空力的、且つ構造的改良を加えることが達成できました。

すべてのMFSインペラーが製造されている川崎物造りセンターでは、専用化された機械加工技術のよってその高度に精密で、且つ高い同心度を保っています。この結果、我々はインペラーの単品バランスを省略することが可能になりました。我々のプロセスでは、このプロセスを飛び越えて高速VSRによるグループバランスに移りますが、このプロセスにおいてもMFSインペラーのバランスカットの量はほとんど皆無にする事が可能となりました。

How are MFS impellers manufactured?

MFS impellers are machined using high-speed 5-axis CNC operations, which is needed to achieve intricate aerodynamic impeller blade profile and finish required for optimal aerodynamic and mechanical performance. This also means that wheel geometry is not subject to casting surface tolerances and foundry process variability over time. It furthermore means that no compromise has to be made to the complex surface blade during impeller design stage. KTS uses advanced modeling techniques offered by latest CAD/CAM software, and introduces numerous improvements in aerodynamics and physical structure of the impellers.

At the Kawasaki Monozukuri Center where all MFS impellers are produced, specialized machining technologies are ensuring that our MFS impellers are highly precise and concentric. This offers downstream process reduction as single-piece balancing of impellers at low speed has been skipped in our factory. Our MFS impellers are directly assembled into a cartridge and high-speed VSR balanced with little weight removal only on the locknut. Generally there are no weight removals on the MFS impellers.

結論

比較的高い５軸CNC技術の必要性、より高価な鍛造アルミ合金の使用を鋳造品と比較すると、そのコスト更に価格も高くなってしまいます。しかしながら高価なMFSインペラーを安価な鋳造インペラーと比較するとその耐久性とその性能の違いは歴然であり価格の違いは簡単に補われます。高ブースと或いは、使用条件の過酷なアプリケーションでは、インペラー破壊によるターボの全破壊の可能性を限りなく減少してくれるからです。

Summary

The comparably capital-intensive 5-axis CNC technology versus the casting process, plus the more expensive forged aluminum alloy used, both come at an increased cost and therefore price. But the higher price of the MFS impeller over the cast version quickly pays back in durability and increased performance. At high boost or for high duty cycle applications, it greatly reduces the risk of destroying a complete turbo caused by impeller wheel failure.

注目すべき事実:

KTSの5軸旋盤は、原爆とかミサイルといった大規模な破壊を可能にする兵器を製造できる機械です。日本政府は、この様な機械を平和安全の為に使うように所有者と使用法を大変厳しく管理しています。

KTSは、一般市民が使用するターボチャージャのインペラーだけを製造するという事、更に大規模な破壊を可能にする部品は製造しないという事で日本政府から許可を取得しました。

Interesting Facts:

Made in Japan, KTS's 5 axis machines feature advanced manufacturing technologies, capable of making weapons of mass destruction such as nuclear bombs and missiles. The Government of Japan under Trade Control Act classified such machines as security controlled technologies and have imposed many stringent compliances on its usage and ownership.

KTS has sought and obtained permission from the Government of Japan for the sole usage on impeller machining. KTS fully support the non-proliferation of weapons of mass destruction and we will only use these machines for turbocharger manufacturing for civilian application.