METAL SPEED 金属加工・切削加工

金属材料の物性表には、硬度の記載があります。硬度は材料の機械的性質の1つで、材料の変形しにくさ、傷に対する耐性などがそれに当たります。さらに硬度にはブリネル硬さやビッカース硬さなど、数種類の表記方法があります。
これらの表記は硬度を測定する際に用いられる押し込み試験の方法によって異なります。この記事では金属の硬度試験4種類と、それらに対応する硬度の表記記号の解説を掲載しています。

機械部品は用途により、使用材料を選定しています。樹脂と比べて金属は丈夫であったり、熱伝導率がよかったり、電気を通したり、寸法変化しにくかったりと様々な特徴があります。それらを総合して必要な条件を満たした材料を選定することになります。この記事では、特に部品加工で材料に使われることの多い、アルミとステンレス(SUS)の特徴を比較します。

アルミや鉄などの金属製品の表面には、表面処理としてメッキが施されることがあります。メッキを施すのには大きく分けて3つの目的があります。この記事ではメッキの3つの目的と、役割を解説します。

金属や樹脂（プラスチック）の切削加工には、加工形状や材料の材質によって様々な切削工具（刃物）を使い分ける必要があります。マシニングセンタでは、基本的にブロック形状の材料から切削するので、工具はできるだけ短く突き出し、できるだけ太い工具で削り、できるだけ少しずつ削ることで安定しやすくなります。

ステンレス(SUS)は主に、耐食性の高さを理由に使用されていることが多く見られます。建築、土木分野では、構造物や建造物の基礎や骨格を支える高耐久のステンレス鉄筋・形銅から、風雪や塩害に耐える外装・屋根材の薄板まで、雨風にさらされる環境におかれることが多いため、耐食性の高いステンレスがよく使用されています。さらにステンレスは寿命が長いため、修復、交換の頻度が少なく、ライフサイクルコストにおいてもメリットがあります。

難削材とは材料の性質により、加工機で削りにくく加工がしにくい材料や素材のことをいいます。加工には工具の寿命が短くなる、表面粗さが調整できない、寸法精度が出すのが困難、切削熱が原因で溶着が発生するなどの様々な問題を引き起こします。

金属溶接には様々な種類の溶接があります。アーク溶接・ティグ溶接・スポット溶接・ろう接・ガス溶接等、他にも多くの種類の溶接があります。溶接というと、大型の船やビル、車等に使用されている技術のイメージがありますが、身の回りの多くの製品にも使用されています。

金属には様々な表面処理を施すことができます。
目的としては、素材のままでは錆びやすい鉄等への錆止めの効果や、耐久性の向上などがあげられます。

金属を平たく、薄く成型したもののことを鈑金といいます。さらに、その薄く成型した素材を塑性加工すること(材料に大きな力を加えて変形させること)も同じように、鈑金・板金といいます。鈑金は金属材料の形状では基本的な物の一つになります。鈑金では、切断や曲げなどの加工をすることにより、いろいろな形状に加工することができます。そのため、我々の身の回りの日用品の多くがこの材料から作られています。

鉄という金属は、実は純度100％の状態では身の回りに使われていません。私たちが目にする鉄と呼ぶものは多くの場合鋼という金属です。この記事では鉄と鋼の違いを鋼の特徴を踏まえながら解説しています。

マグネシウム合金は実用金属の中で最も軽量で比強度が最大の合金です。材料のマグネシウムも地球上に豊富に存在しており、入手しやすいことから様々な分野で注目を浴びています。軽い金属の代表であるアルミよりも軽い金属です。

切削材料で使用する特殊鋼とは、鉄の素材にいろいろな元素を加えて特性を付与した合金のことを言います。特殊鋼には様々な性質があります。添加する物質、そのタイミング、量により硬くなったり、強度が増したり、錆びにくくなったり、靭性を持ったり、熱に強くなったり、摩耗しにくくなったりと色々な性質を持つことになります。