Column コラム

金属を加工するには鍛造、鋳造、粉末冶金、プレス加工など様々な方法があります。

鍛造とは金属を叩いて鍛えることで成形する方法。テレビなどで真っ赤に焼けた金属をハンマーなどで叩いて金属を成形している場面を見たことがあるのではないでしょうか。

鍛造とよく比較される鋳造は金属を液体にして型に流し込むことで成形します。この2つの方法で同じ形の製品を作ることができますが、できあがった製品は見た目が同じでも大きな違いがあるのです。

鍛造と鋳造のいちばんの違いは強度。鍛造では金属を叩いている時に結晶の方向を整えて気泡や隙間を潰していくため粘り強さが生まれます。対して、金属を溶かして固める鋳造では内部に気泡や隙間ができて強度が下がる場合があるのです。

しかし、すべての製品を鍛造で作ればいいわけではないのです。鋳造は鍛造よりも複雑な形の製品を作るのに向いています。また、鋳造は鍛造よりもコストを抑えることが可能。つまり、強度を求める製品は鍛造、強度が必要なく複雑な形のものは鋳造が適しているのです。

日本の鍛造技術は世界でも群を抜いています。世界中で評価されている日本製の自動車や建設機械などには鍛造によって作られた部品が数多く使われています。

炉の中で金属を熱し、ハンマーで叩いて成形する方法は鍛造の中でも熱間鍛造と呼ばれます。焼結によって作られた製品には隙間が残っている場合が多く、その隙間を完全に潰して強度を向上させるために焼結体に熱間鍛造の処理を行うことがあるのです。この処理を粉末鍛造と呼ぶのです。

この技術は農業機械の部品や自動車部品などに用いられています。

機械産業の世界では高効率化および省エネ化が進んでいます。その方法のひとつとして、これまでは鉄で作っていた部品を軽量なアルミニウムに置き換えればいいのではないかと考えられました。

初めにできあがったのは溶接技術を用いて作られたアルミニウム合金。この合金、強度は申し分なかったのですが十分な強靱性を得ることができませんでした。

そこで考えられた次の方法は、アルミニウム合金を粉末にして急冷凝固させ、そこに粉末鍛造を施すことで強度と強靱性を備えたアルミニウム合金に仕上げる方法です。

この方法で作られたアルミニウム合金は強度が高く、アルミニウムよりも耐熱性が向上しています。また、強靱や疲労強度にも優れているのが特長です。

このアルミニウム合金は航空機やトラックの部品などに使われており、もっと私たちの生活で身近な部分ではエアコンの部品や自転車やメガネのフレームなどに使われています。

私たちの身の回りにはステンレス製の製品がたくさん存在します。ステンレスの「ステン」には「錆びる、汚れる」という意味があり「レス」には「～しない」という意味があります。つまり、ステンレスには錆びないという意味があるのです。

このステンレスは鉄にニッケルやクロムを加えて作られた合金。キッチンシンクや鍋、カトラリー類など身近な部分にもたくさん使われているこの合金を作る時も粉末鍛造法が用いられているのです。

こうして考えると何だか粉末鍛造が身近なものに感じられませんか。この鍛造法は私たちの生活を様々な部分で支えてくれているのです。