金属加工技術・プロセス完全解説:切断・曲げ・組立・縮み

金属加工は米国製造業の主要セグメントです。労働統計局(BLS)によれば、金属の製錬・精製、合金・超合金製造、鋳造品・金属製品製造等、幅広いプロセスを含みます。多くの技術が用いられますが、主要なものを解説します。
切断
酸素燃料トーチ、プラズマトーチ等の特殊工具で金属を切断します。一部プラズマトーチは45,000度に達し、金属切断に極めて有効です。高温ゆえ危険視されがちですが、「アーク」が極小のため、誤って身体に触れるリスクも小さいです。
他の切断法:ノコ切り、シャーリング、チゼリング、NC切断(レーザー、エンドミル、ウォータージェット)。
曲げ
手動・動力ハンマー、プレスブレーキ等で金属を曲げます。プレスブレーキでコイニング曲げやエアーベンド曲げを行い、所定形状・角度に成形します。金属を平面に固定後、持ち上げて適切な角度で曲げます。メタルブレーキは90度までの曲げが可能で、加工に不可欠です。
組立
金属組立は複数の方法で行われ、最も一般的は溶接。他に接着剤、ねじ等締結部品、リベット、カシメ(クリンプシーム)等があります。
縮み(シュリンキング)
金属を縮める(面積を減らす)加工も一般的です。主に3手法:
- タッキング(タック縮め): 最古の手法。ハンマーで金属を隙間に食い込ませる、またはタッキングフォークで縁を折り曲げる。初期スポーツカー製造で自動車メーカーが使用。
- シュリンカー(レバー式縮み工具): 両側から金属を挟んで圧縮する顎を持つ。タッキングより精密だが時間がかかる。
- 熱収縮: トーチで伸びた金属板を加熱し、冷却を待つ。冷却時に自然収縮し、サイズダウンさせる。
産業技術