金属加工技術の紹介

選択できる金属合金の種類と同じくらい多くの種類の金属加工技術があります。あなたが初心者であろうと、特定の技術のスペシャリストであろうと、金属加工の巨匠であろうと、常に何か新しいことを学ぶ必要があります.

金属加工技術は、アディティブまたはサブトラクティブ、自動または手動、またはまったく別のものである可能性があります。ここでは、伝統的なものから現代的なものまで、さまざまな金属加工技術を見て、それらの一般的な用途について説明します.

伝統的な金属加工技術

以下の伝統的な金属加工技術は、今日の金属加工業界で最も人気があり、一般的に使用されている方法の一部です.

カッティング

最も一般的な金属加工技術の多くは、切削加工、または工作物から材料を分割または除去するために工具を使用する技術のカテゴリに分類されます。 CNC 機械加工などの自動化された技術は、多くの製造工程で頼りになるものになっていますが、手動の技術とツールは依然として広く使用されています。

以下は、手作業によるカット技術の例です:

テクニック	説明	アプリケーション
ソーイング	頑丈な刃を使用して、大きなワークピースを小さなピースに切断します	追加の処理ステップに適したサイズと形状へのワークピースの初期切断
せん断	はさみのようなせん断ツールを使用して板金をスライスします	板金からの直線の切断または余分な材料のトリミング
ターニング	工作物を固定工具に対して回転させることにより、工作物から材料を除去する機械加工プロセス	穴、ねじ、ベアリングなどの円形パーツなど、回転対称のパーツまたはフィーチャの作成
ミリング	回転工具 (旋削の反対) によって工作物から材料を除去する機械加工プロセス	正確な形状を切断し、ワークピースを完成品または半完成品に形作る
ブローチング	一連の切削歯を備えた工具を使用して、ワークピースを直線的に切削します	高精度のカットや、キー溝などの異形のカットに使用
研磨	研磨砥石を使用してワークピースから材料を徐々に除去します	部品を滑らかにしたりバリ取りしたりするための仕上げ操作に使用

溶接

切断技術は工作物から材料を取り除きますが、他の技術は金属片を組み合わせることができます。溶接 — 表面を融点まで加熱して 2 つの金属片を接合するプロセス — は、これを行う最も一般的な方法です。

溶接には多くの種類がありますが、最も一般的なのは次の 4 つです。

テクニック	説明	アプリケーション
金属不活性ガス (MIG) 溶接	電流を流して金属を加熱し、フィラーを提供して溶接を作成する消耗ワイヤを使用します	大型または厚い金属に使用。 TIG溶接より早くて簡単
タングステン不活性ガス (TIG) 溶接	非消耗タングステン電極を使用して金属を加熱し、フィラーの有無にかかわらず使用	通常、パイプのような薄い材料に使用されます。 MIG 溶接よりも時間がかかり、コストが高く、難しい
スポット溶接	ワークピースに直接適用された電極が電流を流し、金属の内部抵抗によって溶接熱を発生させます	2枚以上の金属シートを一緒に溶接するために使用
スティック溶接	フラックスで覆われた消耗品のフィラー ロッドを使用	シールドガスを必要としないため、厚い金属や風雨の屋外での溶接に使用

形成中

成形技術は、金属加工品を物理的に変形させて再成形します。素材の追加や削除はありません。

鍛造、圧延、押し出しなど、最初の金属素材を作成するために工場で使用される多くの上流工程は、成形技術です。以下は、製造業者がより一般的に使用する成形操作の例です:

テクニック	説明	アプリケーション
ハンマー	マレットを使用して、成形面またはダイに対してシート メタルを手動で成形します	シート メタルを湾曲または複雑なプロファイルに成形するために使用
曲げ	プレス ブレーキまたは同様の機械を使用して、金型の周りに金属シートまたはチューブを押し込みます	シート メタル エンクロージャや金属チューブなどの薄い金属部品で角度のある形状を作成するために使用
スタンピング	外部からの衝撃力を加えてワークピースを塑性変形させます	板金を特定の形状に成形するために使用

自動金属加工技術

前述の金属加工技術はすべて、単純な手動ツールで実行できます。実際、これらの技術の一部は何千年も前から使用されており、現在でも使用されています。

しかし、現代の技術により、これらの技術の多くは大幅に自動化されています。コンピュータ数値制御 (CNC) は、ソフトウェアを使用して工作機械を自動化し、非常に正確で一貫した機能を生成できるようにします。

CNC テクノロジーは、大規模な製造工場の手動ツールや機械の多くに取って代わりました。さらに、3D プリントなどのまったく新しい金属加工技術への扉が開かれました。これらのテクノロジーも、小規模なショップや家庭用ファブリケーター向けの手頃な価格の CNC マシンがますます利用できるようになり、より利用しやすくなっています。

CNC 切削技術

ほぼすべての金属加工技術を CNC で自動化できます。以下は、最も一般的なタイプの一部です:

テクニック	説明	アプリケーション
CNC 加工	CNC コードを使用して、フライス加工、旋盤加工、または経路指定操作を実行します	あらゆる種類の精密加工に使用
ウォーター ジェット切断	時には研磨剤を含む、高圧の細かい水流を使用して材料を切断します	非常に柔らかい素材から非常に硬い素材まで、事実上あらゆるものを切断できます。極端な精度が必要な場合、または他の切断方法で発生する熱を避けるために使用
レーザー/プラズマ切断	集束レーザー ビームまたはプラズマ ジェットを使用して材料を切断またはエッチングします	その速度と携帯性から、現場の建設作業でよく使用されます

アディティブ マニュファクチャリング

アディティブ マニュファクチャリングは、最新の金属加工技術です。ワークピースから材料を除去する切削などのサブトラクティブ操作とは異なり、アディティブ マニュファクチャリング技術では、少量の材料を堆積させることにより、一度に 1 層の材料をワークピースに構築します。

金属積層造形技術は常に開発および改善されており、まったく新しいプロセスが常に導入されています。ただし、遭遇する可能性が最も高い 2 つは、粉末床融合とバインダー ジェッティングです。

テクニック	説明	アプリケーション
パウダー ベッド フュージョン	レーザーまたは電子ビームを使用して、金属粉末を加熱および融合して固体形状にします	従来の機械加工では不可能な複雑な形状の作成に使用
メタルバインダージェッティング	プリントヘッドを使用して液体の結合剤を金属粉末の床に付着させて固体部品を作成し、それを焼結する必要があります	粉末床核融合と同様の用途ですが、安価になる傾向があります

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