金属の加工方法

金属を加工する主な方法には、次のようなものがあります。

除去（切削）加工

「切る、削る」など、材料の不要な部分を取り除いていくことによる加工法。「切り屑」の出る加工ともいえます。

削り取る刃物の、直線運動や円運動と、その組み合わせになることが多いです。

日常生活の中では、その加工された部分はあまり目に付かないところの機器内部の部品（特に機械部品）に適用されることが多い加工法といえます。

金属は比較的高い温度で溶けますが、そのような溶融金属を型に流し込んで、必要な形状をかたちづくる方法です。複雑な形のものを作るのに適しています。

型の作成が鋳造のいろいろな方法の違いを生み出しますが、型に流し込む以上、型は「必要な形を、空洞としてかたちづくること」が目的となります。

金属だけでなく、プラスチック・合成樹脂などの製品にも使われる方法です。先の除去（切削）加工とはちがって、この方法で作られたものは目にする機会は比較的多いものです。

溶接も金属を溶かしている点では鋳造と変わりないのですが、鋳造は形をすべて型とするのに比べ、溶接では材料と材料を接合する部分だけ溶かして、部材同士をくっつける方法です。

つまり、部分的に溶かすのであって、全部溶かす訳ではないのです。

溶かす方法は、電気火花を飛ばして高温度を発生させるものと、ガス (アセチレン－酸素)の燃焼によるものなどがあります。
鉄骨や鉄筋、自動車のボディなどの接合に使われる方法で、一言で言えば 「構造物を作る」ために材料同士を接合する方法ともいえるでしょう。

摩擦圧接は部材同士をくっつけるという点では同じですが、工作物を回転・接触させることで発生する摩擦熱のエネルギーを利用、工作物同士を押し付け圧力を与えることで、高品質で生産性の高い接合システムを実現します。

その結果、従来の溶接では不可能だった、異なった性質を持つ材質の接合が可能です。優れた強度・精度に加え、生産性もアップし、おまけに消費エネルギーが少ないので経済的で、そのうえ火花や炎が出にくいため作業環境も向上します。

これは、「曲げる」などの変形方法と、鍛造など「叩く」ことによる変形に分けられます。

どちらの変形も、金属の場合は結晶組織の変形を伴い、「加工硬化」と呼ばれる、硬さや強さが上昇する現象が見られます。一度曲げた針金は、同じ所を元に戻そうとしても、その曲がった部分が加工硬化しているので、なかなか元どおりまっすぐにはならないものです。

鍛造はあまり一般には知られていないかも知れません。身近なところでは、硬貨(大蔵省造幣局作成)もこの方法の一種で、スタンピングという方法で作ります。