金属加工の特徴や種類について徹底解説!!

板金や溶接をこれから始める作業者にとって、金属加工という大枠を学ぶことは、モノづくりの原点に触れることにも等しいのです。これからあなたが足を踏み入れる金属加工について、わかりやすく解説します。

金属加工とは？

金属加工とは、簡単に言うと金属材料を加工する技術のこと全般を言います。

それでも、「金属加工」という言葉を調べると、金属の塑性加工（そせいかこう）を参照のこと、と案内されます。こうなってくると、とても厄介（やっかい）。

難しい言葉の連続で、言葉の迷路に入り込んでしまいそうですが、もう少しお付き合いくださいね。

金属の塑性加工とはどういうことなのでしょう？

金属素材がもっている塑性(そせい;plasticity:力を加えて変形させたとき、永久変形を生じる物質の性質のこと)を利用して荷重によって形状を与えて製品を製造する技術全般を言います。

つまり、金属に外から力を加えると、金属がもとに戻ろうとする力(弾性限界）を超え、力を取り除いてもそのまま形が残りますよね。これをひずみといいますが、目的とする形状に成形する金属をひずませることをざっくりと金属の塑性加工と言うのです。

金属の変形のしやすさは金属の分子間の結合の力だけでなく、金属の形状などによって大きく変わってきます。

どういうことかというと、金属が板状であれば、薄い方が加工しやすいけれど強度も弱くなりますよね。これは金箔やアルミ箔を例にとってみればわかります。つまり、変形しやすいとか変形しにくいとかいうことに依ります。

塑性を変形することで金属の結晶中の構造や形態などが変わり、製品の性質に大きくかかわってきます。つまり、製品の性質によっては塑性加工を選ばない方が良かったり、その逆だったりするわけですね。

金属の塑性加工が金属加工というのはちょっと性急な考え方。金属加工のうち、代表的な加工法に塑性加工があるということなのですね。

金属加工の目的

金属は固そうだけど、溶かすこともできますし、切ったり叩いたり、くっつけたりと、実はいろいろと加工しやすい材料です。

私たちの生活を見回してみても、金属加工を施した製品にあふれています。金だらいなんて、見たこともない！ではありません。金だらいは確かに昭和の古典的ギャグにはなくてはならない存在で、金属の塑性加工製品ではありますが・・・

金属加工を施した製品は、冷蔵庫に洗濯機、電子レンジなど、生活必需品で挙げたなら、枚挙のいとまもありません。中身に使われている金属板やねじも、その製品になくてはならない一つとして存在しています。

例えば意外にも私の生活になくてはならないものだったりするスマートフォンなどは、金属加工のうち、切削加工と研磨が駆使されています。

つまり、金属加工の目的とは、ずばり私たちの生活をより便利に、より豊かにするためと言ってよいでしょう。

金属を制するうちに、人々の生活はより豊かに成長してきました。

金属材料の性質を知り尽くし、それを思いのままに形作る金属加工の技術者であるあなたは、現代の生活の豊かさと利便性を担うエキスパートと言えるのです！

金属を操るということは、その性質を知り、金属加工法によって強みを存分に引き出すことにあります。その両輪をうまくコントロールした先にすぐれた製品が出現するのです。

金属部品の加工の種類・分類

金属の塑性加工は金属加工の代表的なものであるとのお話をしました。

では、金属加工にはどういったものがあるのでしょうか？

まずは、加工方法は、大きく3つに分類されます。

一つは金属の不要部分を取り去る「除去加工」、次に金属そのものの形を変える「変形加工」、最後に金属に何かを付け加える「付加加工」の3つです。

除去加工

「除去加工」に含まれるのは、切削（せっさく）、研削（けんさく）、放電加工、プラズマ加工などです。

変形加工

「変形加工」に含まれるのは、鋳造（ちゅうぞう）、鍛造（たんぞう）、プレス加工などです。

付加加工

「付加加工」に含まれるのは、溶接、被覆（ひふく）などです。

どれも初めて聞く言葉ばかり、でしょうか？どの加工法を選択するかは、製品の形状や性質だけでなく、使われる場所、使う金属、納期、金額など、さまざまな要件から変わってきます。

こうしたことを学びながら、今後、具体例を挙げ、ひとつひとつていねいに学んでいきましょう。

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金属加工の目的や種類についてわかったところで、

・具体的に金属加工をするのにどれくらい費用がかかるのか

・納品までどれくらいの期間がかかるのか

など知りたいのではないでしょうか。

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金属加工まとめ

初めて板金や溶接に携わる人向けに、金属加工について書いてみましたが、おわかりいただけたでしょうか？

金属加工は、金属材料を思いのままの形状に加工する方法全般をいい、大きく3つに分類されることがわかりました。

何よりも一番大切なのは、金属加工の目的は現代人の生活をより便利により豊かにすることだということ。

すでに、私たちの生活から切っても切り離せないものであることがわかりました。

現代の生活や社会を根底から支える金属加工を担う技術者として、これから広く、深く学んでいきましょう。