金属加工は複数の工程から成り立っている。切断、曲げ、組み立ては、この工程に不可欠な構成要素だ。こうした各工程で必要とされる要件に合わせることで、希望するサイズや形状に金属を形作ることができる。

その金属板が、自動車部品で使われるにせよ、発電機で使われるにせよ、確実に用途に適した形になるよう、こうした工程を経る必要がある。この記事では、金属加工の定義から、各工程の紹介、そしてその工程を選択する理由と利点について説明する。

金属加工の定義：金属加工とは何であり、どこで使われるのか

金属加工とは、切断、成形、組み立てを通じて、金属構造や金属部品を作り上げる緻密な技術だ。これらの構造は、航空宇宙・自動車から建築・製造まで、非常に多くの業界で利用される。

金属加工は極めて用途が広く、必要不可欠なものとなっている。多くの驚異的な建築を支える巨大な鋼鉄の梁から、医療機器に見られるごく小さな精密部品まで、ありとあらゆるものを作るために利用されている。金属加工には、鋼板の切断のような単純な作業から、特注設計された機械の製作のような非常に複雑な工程まで、さまざまなものがある。

金属加工においてレーザー切断を選ぶ理由

金属加工の手法は非常に広範にわたるが、そのなかでもレーザー切断は「輝ける星」として登場した。その人気にはもっともな理由がある。以下に、金属加工でレーザー切断を活用することが適切である理由を挙げていこう。

1. 高精度と正確さ

レーザー切断は、精密な金属加工の典型だ。焦点を絞ったレーザー光を利用し、非の打ちどころがない正確さで、細かく複雑な切断を行う。この工程は、厳密な仕様が要求される複雑な設計や材料で作業するときに役立つ。レーザーの高い精度によって材料損失が減るだけでなく、環境にも優しい選択肢となる。

2. 自動化された工程

レーザー切断は自動化された工程であるため、効率と一貫性が向上する。コンピューター制御システムによってレーザーが誘導されることで、切断形状や模様が、最小限のばらつきで確実に繰り返される。こうした自動化により、人的ミスが最小限に抑えられ、高品質で一貫性のある結果が得られる。

3. 損傷防止

従来の切断方法では、高温の発生によって、材料が熱損傷を受ける可能性がある。レーザー切断では、レーザーと材料との間で物理的な相互作用のない非接触式な方法が用いられる。これによって材料の損傷や反り、歪みなどの危険が低くなる。

4. 比較的低コスト

先端技術であるレーザー切断技術は、高価だと思われるかもしれない。しかしながらこの技術は、自動車部品向けの金属板製造においては、長期的に見ると実際には費用効率が高くなる可能性がある。レーザー切断の精度と自動化によって、人件費と材料損失が減るからだ。さらに、さまざまな種類の材料を切断できるため、用途の広い選択肢でもある。

5. ほとんどの材料に適合

レーザー切断の利用対象は、1種類の金属に留まらない。レーザー切断工程は、ステンレス鋼、アルミニウム、銅に適用できる。レーザー金属加工のこのような適用性は、さまざまな用途向けに、異なる種類の金属を扱う必要のある業界で大きな利点となる。

金属加工の利点とは？

金属加工には、業界の垣根を超えて望ましい選択肢になる数多くの利点がある。これらの利点をより詳しく見てみよう。

1. 高精度と正確さ

金属加工では、特にレーザー切断のような技術を利用した場合、高い精度と正確さがもたらされる。このことは、たとえほんのわずかな誤差であっても破滅的な結果につながりかねない業界では極めて重要だ。精度が高ければ、メーカーは厳しい許容差で部品を作ることができ、シームレスな適合性と機能性が確実なものとなる。

2. 自動化された工程

自動化は、現代における金属加工の特徴の一つだ。コンピューター支援設計（CAD）システムとコンピューター支援製造（CAM）システムは、この工程に大きな変革をもたらした。これらの技術は、詳細で正確な青写真を作成し、それらを物理的構造へとスムーズに変換することを可能にする。自動化された工程によって人的ミスの危険も低下し、一貫性と信頼性が確実なものとなる。

3. 損傷防止

損傷防止は、とりわけ、製作された部品の構造上の完全性が厳しく求められる用途においては不可欠なポイントだ。砥石切断のような従来の切断方法では、かなりの熱が発生する可能性があり、反りや、場合によっては材料破損さえ起きる原因になる。これに対して、レーザー切断のような技術は非接触のため、熱に関連した損傷のリスクが低くなる。これにより、製作された部品が、その構造上の完全性を維持することが確実になる。

4. 比較的低コスト

金属加工では、先端技術の採用で精度が向上するにもかかわらず、費用効率が高くなることが多い。これは、多くの製作工程が自動化されることによって人件費が減少するからだ。さらに、広範にわたる材料を使って作業できるということは、メーカーが品質を犠牲にすることなく、費用効率の高い選択肢を採用できることを意味する。

機械装置の維持管理に関しても、費用効率の向上が見られる。現代の機械は、耐久性が高く寿命が長いという原則で稼働するので、長期使用の費用効率は大きな支えとなる。

5. ほとんどの材料に適合

金属加工の用途が広いことは、非常に大きな利点だ。メーカーは、鋼鉄やアルミニウムのようなコモンメタル（容易に精錬でき大量に存在する金属）からエキゾチック合金に至るまで、広範な材料を使って作業できる。こうした適合性により、さまざまな業界の多様な製品を作成することが可能になる。精密な医療機器であれ、過酷な使用に耐える産業機械であれ、タスクに必要な資材要件に合わせる金属加工が可能だ。

結論

現代の産業が絶え間なく進化を続けるなかで、金属加工は進歩の土台であり続けている。先端的な金属加工は、その精度、自動化、そして損傷防止の能力により、たとえば、本田技研工業の発電機セットのスペア部品、バイクや自動車のスペア部品など、数多くの部品の製造において、極めて価値の高い技術になっている。さらに、比較的低価格であることや、さまざまな材料に適合することにより、常に変化を続ける世界に適応することを可能にしている。

先端的な金属加工を選択するメーカーは、イノベーションの未来を形作る確実な方法を選んでいる。次なる驚異的な建築物を建設するにせよ、最新の革新的技術を計画するにせよ、金属加工は、目立たないかたちではあるが非常に深い在り方で、あらゆる形態の進歩を支援している。

この記事は、TechBullionのAhmed Razaが執筆し、Industry Diveの DiveMarketplaceを通じてライセンスされたものです。ライセンスに関するお問い合わせはlegal@industrydive.comまでお願いいたします。