金属材料

2019年12月4～6日に幕張メッセで開催された「第10回 高機能素材Week」。本展示会は、フィルム・プラスチック・複合材・金属・セラミックスなど、製品の高付加価値化に欠かせない素材技術を持つ企業が出展する展示会です。今回は、切削性・耐食性に優れた黄銅、透明性と高屈折率を両立する難燃性ポリマー、異素材接合となる陽極酸化皮膜の表面処理といった新素材やものづくり要素技術についてレポートします。

スマートフォンやタブレットなどの機器や電子部品、自動車や航空機に至るまで、あらゆる工業製品に組み込まれたレアメタルの安定確保は、製造業界にとって重要な課題です。今回は、非鉄金属専門商社としてトレーディング、リサイクル、コンサルティングの3領域で課題解決を行う矢野金属株式会社の矢野和義代表取締役に、同社の特徴や強み、今後の展開についてお聞きました。

製造する部品に最も適した金属加工方法を選定するには、加工品の形状、強度、寸法精度、生産数・・・さまざまな要件を検討することが必要です。今回は、鍛造加工を中心に、他の加工方法と比較を交えながら、押さえておくべき各種加工方法の特徴や考慮すべきポイントについてご説明します。

航空ジェットエンジンの重要パーツであるタービンブレード。高温、高い遠心力に耐えることができる金属材料を複雑な形状に加工する「精密鋳造技術」の進展によって、タービンブレードの高性能化、ひいてはジェットエンジンの燃費向上が実現されてきました。今回は航空宇宙分野の市場動向に触れつつ、同分野における精密鋳造技術の開発状況を詳しく解説します。

多種多様なめっき鋼板の中でも、優れた耐食性・加工性を持つめっき鋼板「ZAM(R)」。日鉄日新製鋼株式会社では、多彩なバリエーションのZAM(R)を提供しています。この記事では、ZAM(R)の中でも高い意匠性を持ち、建築業界から自動車、家電まで幅広い用途での活用が期待される「黒ZAM(R)」をご紹介します。

ワックスでできた型をセラミックで覆い焼き固めて鋳型を作るロストワックス精密鋳造法。寸法精度が鋳造部品では最も良く、鋳肌が優れており、機械的特性が圧延材とは異なり等方的であるため設計自由度が高いといったさまざまな利点があります。今回は、この鋳造法の金型製作から焼成までの作業工程について詳しくみていきましょう。

レーザー発振が初めて観測されたのが1960年。レーザー技術の歴史は比較的短いものですが、紀元前から人類が積み上げてきた材料加工技術のなかでも既にレーザーは利用されています。ここでは、技術進展が著しいレーザー溶接の基礎知識とその応用方法について、代表的な3種類の加工用レーザー光源を中心にまとめました。

精密鋳造法の中でも最も広い用途に用いられているロストワックス精密鋳造法は、1930年代以降に工業用技術として確立されてから、航空機用ジェットエンジン用のタービンブレードなど多くの機械構造部品製造に利用されてきました。今回はその歴史に触れつつ用途や加工方法の特徴について解説します。

「精密鋳造法」は鋳造法の中でも寸法精度がよく、表面鋳肌が良好な鋳造法です。今回は精密鋳造法の分類と用途の紹介を行うなかで、恒久模型・消失鋳型に分類されるセラミック・モールド法、レプリキャスト法に加え、一般にロストワックス法とよばれる消失模型・消失鋳型に分類されるインベストメント鋳造法の３種類の精密鋳造法について比較を行います。

仕様に合った最適な材料を安く・小ロット・短納期で調達したいというのは試作担当者共通の願いですよね。アルミニウム、伸銅等の非鉄金属を中心に幅広い材料をラインアップし、オンライン上で24時間365日簡単に見積り・発注ができる、『白銅ネットサービス』が協力会社との連携を強化し商品ラインアップを大幅に拡充しました。今回はその進化についてご紹介します。

自動車軽量化が進むなか、パネル材料には鋼板に代わり、アルミニウム合金（以下、アルミ）も使用されています。自動車の衝突安全性を高めるためにパネル材料への複雑な構造付与が必要ですが、そこで注目される加工技術がアルミ板材を加熱して軟らかい状態で成形する「アルミホットスタンプ」です。今回は、適用範囲が広がるアルミホットスタンプに関する技術のメリット・デメリットから開発状況、将来の展望について取材しました。

エレクトロニクスデバイスやマイクロマシンでは、半導体プロセスを利用しマイクロメートルオーダーの微細な構造が作りこまれています。これら構造は、薄膜の積層・エッチングなどの高度な加工技術で実現されます。しかし、個々の材料の寸法が小さく、異種接合の状態であるため、従来の機械工学と異なる材料物性の評価が必要です。本記事では、微小材料と総称される金属における材料物性の評価手法を解説します。

自動車部品に使われる、ギアケースやダクト。このような自由曲線の多く現れる複雑な形状の部品の製作には鋳造、なかでも「砂型鋳造」という加工方法が用いられています。特に量産前の試作品として、または小ロットの生産に向いている方法です。今回は砂型鋳造法に注目し、その分類や特徴だけでなく、鋳造される材料や用途までご紹介します。

私たちの身の回りには金属を用いた道具・機械・設備が多く使われています。これら金属を加工して製品形状を作る方法には、鍛造・プレス・切削・溶接および粉末冶金などがありますが、その中でも鍛造とともにもっとも古くから用いられた金属加工法が鋳造です。その鋳造についての基本を今回から数回にわたって解説していきます。

構造物を設計する上で重要なのがその強度と安全性です。例えば、想定される環境下において使用される金属材料各部に生じるひずみや応力に対して、設計された構造が十分な安全性を担保できる強度を求められているのです。この記事では、それら金属材料における応力測定法について、光弾性応力測定法のほかさまざまな測定法をご紹介、解説いたします。

近年AM（付加製造：Additive Manufacturing）と呼ばれる3Dプリンターを利用し製造される金属部品のなかには、金属粉末射出成形（MIM）向けの材料が使用されるものもあります。では、AMはMIMの領域を侵食するものなのでしょうか？　いえ、むしろMIMの市場が拡大するうえで共存共栄できるのです。最終回は、AMの現状とMIMとの違い、金属3Dプリンターによってお互いが共存できるモデルについてご紹介します。

金属3Dプリンティングという造形手法が確立されたことで、高機能金属材料に求められる耐食性、強度、加工性の3要素を並立する新たな金属材料開発が進んでいることをご存じでしょうか。今回は日立金属株式会社が実現した、超耐食Ni基合金MAT21(R)の金属粉末化とMAT21(R) 金属粉末を用いた金属積層造形について紹介します。

溶接は製品や建造物の組み上げの際に非常に重要な工程ですが、一方で完全な自動化が難しく器具の使用や設定、作業者の技量にその完成度が左右されてしまう工程です。溶接における欠陥は、溶接品を組み込んだ製品の安全性にも大きな影響を及ぼす可能性があります。ここでは、溶接品における欠陥の形状から種類を特定し、その主な原因と対応策を紹介します。

熱処理では表面欠陥や割れといった欠陥が発生しますが、鍛造や圧延の加工の際も熱処理が行われることから、熱処理に伴う欠陥は後工程にも大きな影響を及ぼします。こうした欠陥に対して製造現場では迅速な原因究明、対策が必要であり、すみやかに加熱環境や加熱方法を見直すことが大切です。ここでは、熱処理における欠陥の形状から種類を特定し、その主な原因と対応策を紹介します。

鍛造品・圧延材は、冷却時の体積収縮やガス巻込みによる欠陥が発生しにくい特徴がある一方で、材料選定・管理や加工処理が不適切だった場合に多岐にわたる欠陥が発生し得ます。こうした欠陥に対して製造現場では迅速な原因究明、対策が必要となります。ここでは、鍛造品・圧延材の欠陥の形状から種類を特定し、その主な原因と対応策を紹介します。