接合と締結の違い：製造現場での使い分けを解説

製造の主目的は、原材料やスクラップに実質的な付加価値を与え、所望の消費者製品へ変換することです。この変換は単一工程で完結するとは限らず、通常、各工程が製品に特定機能を付与する複数工程を要します。鋳造、成形、接合、機械加工、表面加工といった伝統的プロセスから、ラピッドプロトタイピング、粉末冶金といった新規プロセスまで、様々な製造プロセスが存在します。それぞれが機能、加工可能形状、工作材料、表面品質等の点で異なる能力を持ちます。接合は、固体部品を組み立てるために用いられる製造プロセスの一つです。

接合とは？なぜ必要か？

接合は、あらゆる製造プロセスに不可欠な要素であり、製品の容易、効率的、経済的な製造を促進します。複雑形状や高品質な物体を鋳造で直接製造することはできません。研究目的や試作開発では、高コストな鋳造法（ロストワックス鋳造等）を用いて直接所望製品を得ることも可能ですが、大量生産が必要な産業面では経済的ではありません。生産コストを最小化するため、基本形状物体をまず鋳造で作り、さらなる加工を施して意図した形状・機能を付与し、表面仕上げと寸法公差を向上させます。接合は、個々の部品や構造体を組み立て、最終的により大きなものを構築するために用いられる後工程技術の一つです。

定義により、接合とは、2つ以上の固体部品を、一時的または永久的に組み立てる製造プロセスの一つです。接合は、追加要素（溶加材、リベット、ストラップ、ナット・ボルト、ネジ、コッタ、キー等）の利用と／または外部入力（熱、圧力、衝撃波等）の支援によって実現されます。金属だけでなく、プラスチック、セラミックス、複合材料も接合可能です。多様な材料を多様な方法で接合するため、多数の接合プロセスが存在し、大別すると「一時接合」と「永久接合」の2カテゴリに分類されます。

一時接合

名前が示す通り、固定を目的としない接合です。この接合は、組み立て構造を破壊せずに容易かつ迅速に分解することを可能にします。修理、メンテナンス、検査目的で有益です。一時接合を提供する接合プロセスには、締結、圧入、キー継ぎ、コッタ継ぎ、ナックル継ぎ、一部の接着接合等があります。

永久接合

長期間固定されたままを意図し、頻繁な分解を必要としない接合です。組み立て構造の分解は、部品を破壊することでのみ実現可能です。したがって、修理、メンテナンス、検査に制約を課します。しかし、このような接合は信頼性が高く、強固で、リークフリーです。高い荷重支持能力と長寿命性能を提供します。永久接合を提供する接合プロセスには、溶接、はんだ付け、ろう付け、リベット接合、カップリング、大半の接着接合等があります。

締結とは？一時接合プロセスの一つ

締結は、追加要素を用いて2つ以上の部品を機械的に組み立て・取り付ける一時接合プロセスです。締結に使用される追加機械要素を締結要素（ファスナー）と呼びます。しかし、ナット・ボルト、ネジ等のねじ要素が一般的にファスナーと見なされます。これは信頼性が高く健全な接合を提供できるためです。ただし、締結という用語は、より広範なファスナーグループを包含します。ねじ締結要素のほか、クランプ、クリップ、リング、ボタン、チェーン、ピン、釘、金属ラッチ、フック、ロブスター、ロープ、ケーブル、ホース、フランジ、バックル等も締結要素です。

締結は接合とどう違うか？

接合は、あらゆる手段による固体部品の組み立てを示す一般用語です。前述の通り、様々な接合プロセスがあり、それぞれ異なる能力を持ちます。締結は、金属と木材部品の非永久接合に圧倒的に用いられる一時接合プロセスの一つです。結論として、締結は接合プロセスの一種であり、他には溶接、リベット接合、カップリング、接着等があります。