部品加工に関する職業に就いている方は、”ステンレス加工は難しいもの”という認識があると思います。金属と言っても多くの種類があり、加工しやすいもの、しにくいものがあります。
ステンレスは、数ある金属の中でも加工が難しいものです。ではなぜ、そんなにもステンレスは加工がしづらいのでしょうか？
この記事では、ステンレスが加工しづらい”4つの理由”をお話しします。ステンレス加工について、さらに知識を深めたい方は、ぜひ最後までご一読ください。
ステンレスの特性
ステンレスはサビに強く、長期間に渡って綺麗な状態を保つことができます。耐食性をはじめ、加工性、耐熱性、機械的性質など優れた特性を持ちます。
また、メンテナンスが簡単で、サビにくい金属なので水回りに使われることも多く、使い勝手が良いと言えます。飲食店の厨房などでは、ステンレス製の調理器具が多く使われ、長く使えるので重宝されます。またリサイクル可能で、安価という点も大きなメリットです。
ステンレス加工の種類
ステンレスの加工には、いくつかの種類があります。大きく分けると、切断、切削、曲げ、溶接、接合の5つ。用途によって施される加工は異なってきますが、加工するにはどれも高い技術が必要です。
知識がある方であれば、DIYでステンレス加工をすることも可能ですが、ほとんどの場合は工場が機械を利用して一括で行なっています。
ステンレス加工が難しい4つの理由
ステンレスの種類によって加工方法が異なるため
ステンレスと言っても、添加する物質の種類によって、特性が変わってきます。加工する際は、それぞれのステンレスの特徴を、十分理解してから取り掛からなければ、さまざまな問題が発生してしまいます。
例えば、ひっぱりに対する強さが弱いものであれば、伸び性が少ないので、より加工がしづらいです。これから加工するステンレスが、一体どのような特性があるのかを考えて、適正な機械を使う必要があります。
強い力が加わると硬くなってしまうため
ステンレスは、ある一定の力がかかると硬くなる特性があり、それを”加工硬化”と呼びます。それほど強い力でなければ、変形したとしても元に戻る力が働くのですが、あまりにも強い力が働くとそのうち戻らなくなってしまいます。
一度、加工硬化が起こってしまうと、元どおりにすることはほぼ不可能。製品として使い物にならなくなるので、その分を無駄にすることになります。
では、ステンレスの硬度は一体どのくらいのものなのか？という点が気になると思いますが、ステンレスにもかなり多くの種類があるので一概には言えません。金属の世界では、一つ一つ異なった成分、特性を持っており、”一般的”という言葉が使えないので、説明がしづらい部分でもあります。
熱伝導率が悪いので工具の破損の危険がある
ステンレスは、熱伝導率が悪いので、熱が非切削物および、切りカスに逃げにくいのが特徴です。加工によって発生した熱が、外に逃げることができないので、切削工具に溜まってしまい、工具が破損する恐れがあります。
また、工具摩擦によって切削抵抗が大きくなるので、さらに加工熱が発生してしまうという負のループに陥ります。工具が破損するだけでなく、ステンレスの歪みも引き起こしてしまうので、その分切削加工が難しいのです。
工具の破損のリスクを下げるために、ドリル選定は非常に大切になってきます。ステップ回数を最小限に抑えるよう意識したり、ノンステップ切削を行ったりすることで、工具への負担を減らすことができます。
割れる危険性がある
ステンレスの溶接をする際、熱を使うことになります。熱を加えた後に急激に冷えてしまうと、マルテンサイト化を起こしてしまい、製品が割れてしまう危険性があります。急激に冷やさないために、正しい熱処理の方法を知っておく必要があります。
ステンレスを加工する際に知っておくこと
溶接部の外観を美しく
通常ステンレスは、塗装されることなく設置されることが多いので、見た目には気をつけなくてはなりません。むき出しになっても気にならない程度には、美しく仕上げる必要があります。常に人の目に触れられる場所に設置される、ということを頭に入れておくことが大切です。
腐食する可能性がある
ステンレスは強い金属と言われていますが、腐食する可能性もあります。腐食するかどうかは、ステンレスが置かれた状況に左右されます。どのような場所で使用するのかを考えて、その環境にあった材質を選ぶ必要があります。綺麗に加工できたからといって、必ずしも腐食しないとは言いきれません。
ステンレス加工は難しい
いかがでしたか。ステンレス加工は難しい作業なので、高い技術が必要です。
技術の差が結果として物に出るので、ステンレス加工を依頼する際は、きちんと信頼できる会社に依頼することが大切です。
株式会社青木精機は、精密部品の精密切削加工を行なっている会社です。
ステンレス加工がメインとなりますが、その他非鉄金属ももちろん対応可能です。CNC自動複合旋盤による、質の高い切削加工をすることにより、お客さまの多種多様なニーズにお応え可能となっております。
各種、切削量産加工をお考えでしたら、ぜひ一度弊社へご相談下さい。
