板金加工の素材

このページでは、板金加工に用いられる素材について、それぞれの特性や特徴、板金加工における採用ポイントなどを幅広くまとめました。素材ごとの特性や注意点を理解して、よりニーズにマッチした板金加工を実現していきましょう。

鉄鋼

基本的に板金加工の業界において、「鉄」とは「鉄鋼」を意味しており、純粋な「鉄」が素材として採用されることは一般的でありません。

鉄鋼は鉄と炭素を原料とした合金であり、さらに様々な金属を配合することでステンレスやクロモモリブデン鋼といった合金鋼を製造することもあります。

安価で加工しやすく熱処理との相性も良い鉄鋼は板金加工の主力素材ですが、錆びやすいといったデメリットもあります。

以下に、さらに鉄鋼の種類をまとめました。

鉄鋼材

鉄と炭素を原料として製造される鉄鋼（鉄鋼材）は、板金加工の分野で最も利用されやすい金属素材です。切ったり削ったり、引き延ばしたりと、様々な加工を行いやすく、幅広い分野において素材として利用されるケースが想定されるでしょう。コスト面でも安価な金属素材となっており、複数のメリットを追求できる点が重要です。

ただし、鉄鋼材は酸化しやすくサビが発生しやすいというデメリットも備えており、防錆加工などの対策を考えることがセットになります。

鉄鋼について
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ステンレス

ステンレスは、低酸素鋼にクロムや、クロムとニッケルといった金属を配合した合金鋼です。基本的な鉄鋼材と比較すれば酸化耐性があり、錆びにくいといったメリットがあります。そのため、鉄鋼材よりも耐久性や耐候性を求められる環境に採用されることが多くなります。

加えてステンレスは表面が平滑で美しいという特性も持っており、塗装などの表面処理を行わなくても素材の質感や色をそのままデザインへ活用できるといった点も特徴です。

ステンレスについて
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非鉄金属

非鉄金属とは、文字通り鉄を除いた金属素材の総称であり、非鉄金属には様々な金属素材が含まれます。

非鉄金属にはアルミニウムやチタンといった軽金属、銅や亜鉛といったベースメタル、金や銀といった貴金属など、様々なカテゴリが存在しており、それぞれの金属素材ごとに特性や加工時の注意点があることも重要です。

以下では特に板金加工で用いられやすいアルミニウムと銅について解説します。

アルミニウム

アルミニウムは比重の軽い金属素材であり、軽金属として非鉄金属に含まれる素材です。また、熱を伝えやすいという特性も備えており、放熱性を必要とした製品に採用されやすいという特徴もあります。

一方、アルミニウムは表面の光反射率が高く、レーザー加工の難易度が鉄鋼材よりも高いという点は要注意です。加えて板厚が厚くなると割れるリスクが高まり、熱伝導率が高いからこそ溶接加工にも専門スキルを要するといった問題もあります。

アルミニウムについて
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銅

銅は導電性、熱伝導率、耐食性などに優れた非鉄金属であり、ベースメタルとして様々な分野や用途で使用される非鉄金属素材です。また、純銅だけでなく、銅に亜鉛や錫などの金属を配合して、銅合金としてさらなる特性を持たせられることもあります。

銅は板金加工や金属加工において重要な素材である反面、そのままでは変形しやすく、高強度を追求する製品にはあまり適していないといったデメリットもあることに注意してください。

銅について
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チタン

チタンは高強度かつ軽量な金属であり、家電業界だけでなく医療分野や工業分野、航空宇宙開発分野など様々な場面で利用されています。一方、安定して強固なチタンは板金加工で扱いにくいことも重要であり、チタンの切削加工や溶接加工などを依頼したい場合、十分な知識や技術力を備えた加工業者を選別しなければなりません。

ここでは板金加工の素材としてのチタンの特性をまとめました。

チタンについて
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ハステロイ

ニッケル合金の1種であるハステロイはクロムとモリブデンを含有しており、耐酸化性や耐熱性にとても優れている金属です。そのため過酷な環境下で使用される機器や酸性の薬品に触れなければならない部品などに使われている一方、素材としての価格がとても高いといったデメリットもあります。ハステロイについて解説しています。

ハステロイについて
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非金属

板金加工の素材としては主として鉄鋼材や非鉄金属といった金属素材が採用されますが、ニーズに合わせて非金属素材が採用されることもあります。

板金加工における非金属素材は一般的に合成樹脂を指し、金型成型などを活用した自由な成型に適していることが特徴です。

また、合成樹脂のような非金属素材には電気を通さないという絶縁性が備わっており、絶縁体としての用途で採用されることも少なくありません。

その他、水や薬品に対して耐久性が高いこともポイントです。