ステンレス

ステンレスは私たちの生活には欠かせない合金鋼です。このページではステンレスの特性や板金加工の注意点などを紹介しています。

ステンレスとは

私たちの身近な製品にも多く使われているステンレス。ステンレスとはJISでは「Steel Special Use Stainless」と定義され、主成分に鉄が用いられ、クロムやニッケルを配合させた合金鋼のことです。一般的に炭素の含有量が1.2％以下、かつクロムの含有量が10.5％以上の合金鋼を言います。

鉄自体は紀元前15世紀よりあると言われている非常に長い歴史を持った物質です。一方、ステンレスは100年ほど前から活用されており、私たちの生活には欠かせないものになっているでしょう。それはステンレスが魅力的な特性を数多く持っているからです。

ステンレスの特性

耐食性が優れており錆に強い

ステンレスの最大の特徴と言えば、錆びにくく優れた耐食性を持っているという点です。ステンレスの表面は不動皮膜と呼ばれる膜で覆われています。この不動皮膜とはクロムが酸素と結びつき、酸化することでできる皮膜で、この皮膜は非常に強く安定性が高い特徴があります。また皮膜が傷ついたとしても、空気の中の酸素と結びつくことで、すぐに皮膜を再生することが可能です。

このステンレスの耐食性はクロムの配合率が高ければ高いほど、不動皮膜が強靭となり、耐食性もアップします。

衛生的でさまざまな製品に使用される

ステンレスは耐食性に優れているので、塗装する必要がありません。そのため塗装が劣化する、ボロボロになるという心配もないでしょう。水を多く使う場所でも使用しやすく、汚れも落としやすいなどのメリットがあります。

非常に衛生的な特性を持っているため、食器や医療機器など幅広い製品に用いられている金属です。研磨・ブラスト・発色加工などの表面処理によって高いデザイン性も得られ、メンテナンスもほとんど必要ないためオブジェや案内板などで使用されることもあります。

ステンレスの種類

ステンレスはクロムやニッケルを配合する割合によって、ステンレスの種類が異なり、特性や表記が違ってきます。

• SUS430
  フェライト系に分類され、熱処理をしても硬化しないステンレスのことです。このステンレスはクロムのみが配合されており、磁性を持っています。
• SUS304
  オーステナイト系に分類され、熱処理を行うと軟化する特性を持っているステンレスです。クロムとニッケルが配合されており、磁性はありません。しかし加工方法によって磁性を持つこともあります。

磁性を持ったステンレスであれば、冷蔵庫のドアパネルやIHに対応している鍋などに活用されています。またSUS430よりも、クロムとニッケルが配合されたSUS304の方が耐食性・耐熱性・強度が優れているので高価になりがちです。

ステンレスを板金加工する際の注意点

ステンレスを板金加工する際、基本的には他の鉄鋼材料と同じような加工を行うことが可能です。ただステンレスの場合、熱伝導性が悪いという特性があるため、加工熱が高くなりやすく、加工硬度をきたしやすくなります。そのため加工がしにくくなり、同じ制度・寸法の製品を作成するのは非常に難しいケースもあるでしょう。

ステンレスの板金加工の種類

切断加工

レーザー切断・プラズマ切断・シャーリング切断などの切断方法があります。ステンレスの場合、高度な加工技術が求められるため、レーザーによる切断加工が用いられるケースが多いでしょう。とくにステンレス中厚板であれば、炭酸ガスを用いたレーザーが主流です。

ただ炭素鋼の切断で用いられているガス切断は、ステンレスを切断することが出来ません。そのためステンレスを切断する際には、プラズマ切断が行われるケースがほとんどです。

板金加工における
シャーリング加工について詳しく見る

曲げ加工

ステンレスの鈑金加工の中で、曲げ加工は非常に難しいとされています。それはステンレスに荷重をかけたあとで、元に戻る現象が起こりやすいため、曲げ加工を行う際はそのことを踏まえて加工を行う必要があるからです。またステンレスは高い引張強さもあり、伸びも大きいため、加工するための加圧力は炭素鋼の約1.5倍ともいわれています。

板金加工における
曲げ加工について詳しく見る

絞り加工

絞り加工とは圧力を加え、絞り込みながら凹状に加工し、容器の形に成型する加工のことです。ステンレスは硬質で、シワが出やすい性質を持っているため絞り加工は高度なテクニックが求められます。ただしフェライト系のステンレスであれば絞り加工性には優れていますが、縦割れが起こりやすいので注意が必要です。

板金加工における
絞り加工について詳しく見る