人類は何千年も前から金属を使った道具、構造物、芸術作品、その他の製品を作り続けてきました。古代の金のジュエリーやコイン、骨董品の鉄製調理器具は、よく知られた例の一部です。
しかし、今日では、私たちはかつてないほど多くの金属製品に囲まれています。金属の製造は、消費財や産業用部品・装置の製造において不可欠な部分です。しかし、この用語は正確には何を意味するのでしょうか？
金属加工とは、原材料の金属から部品、製品、構造物を作り出すことです。これは、1つまたは複数の金属加工工程を用いて、金属の素材を成形、曲げ、切断、または組み立てて、完成品または半完成品に仕上げることを意味します。
金属加工工程の種類
毎日、銅、アルミニウム、鉄、チタン、ステンレス鋼、ニッケル、金、銀、その他さまざまな金属や合金が、新しい金属部品に加工されています。しかし、ある金属に適用される製造工程は、他の金属にはあまり適していない場合があります。さらに、同じ金属でも、異なる加工技術を用いることで異なる結果を生むことがあります。
例えば、ダイカストは比較的融点の低い金属、例えばアルミニウムにのみ使用されます。しかし、ダイカストされたアルミニウムの微細構造や性質は、押出しや3Dプリントされたアルミニウムとは異なることが期待されます。
各金属加工工程には、それぞれの長所と制限がありますが、この記事では詳しく説明する時間がありません。代わりに、以下のリストは、加工工場や他の金属部品製造者が利用できるさまざまな選択肢について簡単に紹介します。
1) 成形・成型工程
板金の曲げ加工
成形・成型工程には、原材料の金属素材を大きく追加・削除せずに別の形状に変えるために使用されるさまざまな製造方法が含まれます。一般的に、原材料の金属は溶かして型に鋳込むか、加熱して可塑性を持たせ、その後新しい部品に成形します。
以下は一般的な成形・成型工程の例です：
鋳造（ダイカスト、砂型鋳造、投資鋳造などを含む）
鍛造
ローリング
押出し
曲げ（上記に示したもの）
積層造形、別名3Dプリンティング
2) 切断・機械加工工程
金属片を持つミリングカッター
切断・機械加工は、基本的な部品から選択的に材料を除去して新しい部品を形成する減材加工方法です。従来はドリル、ミル、旋盤、ノコギリ、シアを使って精密な特徴を部品に施していましたが、近年では生産性向上のために新しい切断・機械加工工程も従来の方法と併用されています。
代表的な切断・機械加工工程には次のようなものがあります：
CNCフライス盤（上記に示す）
CNC旋盤加工
穴あけ
のこぎり
シアリング
レーザー切断
プラズマ切断
ウォータージェット切断
放電加工（EDM）、ワイヤー放電を含む
3) 溶接および接合プロセス
GMAW / MIG溶接
2つ以上の部品を組み立てる必要がある場合、溶接と接合方法が必要です。以下はよく知られた溶接および接合プロセスです：
ガス金属アーク溶接（GMAW）、別名MIG溶接
ガスタングステンアーク溶接（GTAW）、別名TIG溶接
被覆金属アーク溶接（SMAW）、別名スティック溶接
レーザービーム溶接（LBW）
はんだ付けとブレージング
リベット留めとファスナー
ねじ接続およびその他のロック接続
現代の製造業における金属加工の価値
金属製器具
金属から作られる製品の数を考えると、金属加工が現代の製造業にとっていかに不可欠であるかがわかります。
器具や調理器具、家具、家電製品、構造サポート、建築の特徴、自動車部品、航空宇宙の組立、パイプライン、クレーンなど、多くは金属加工に依存しています。これらの用途で使用される部品の大部分は、完成品を作るために複数の加工方法に依存しています。
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