耐疲労性

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エンジン

高性能エンジンを実現するアルミニウム合金メタル

軽くて強い金属であるアルミニウムは、様々な物を作るのに使われていますが、そのままでは柔らかすぎるため、他の金属を混ぜて合金として利用されることが多くあります。自動車のエンジン内部の重要な部品である軸受けにも、アルミニウム合金が使われています。これは、主にアルミニウムに錫を1割から2割ほど混ぜて作られます。 このアルミニウム合金製の軸受けは、従来使われてきた白い金属(ホワイトメタル)や銅を使った軸受けに比べて、たくさんの優れた点があります。まず、エンジンが動いている時に発生する大きな力に耐える強さがあります。次に、錆びたり、繰り返し力を受けて壊れたりするのに強いという点も優れています。さらに、高い温度にも耐えられる性質も持ち合わせています。これらの特徴のおかげで、エンジンはより高い性能を出すことができるようになります。 また、アルミニウム合金製の軸受けは、他の金属製の軸受けよりも薄く作ることができるので、エンジンの軽量化にも役立ちます。近年の自動車業界では、燃費を良くして環境への負担を減らすことが求められており、エンジンの軽量化は重要な課題となっています。アルミニウム合金製の軸受けはこのような時代の要請に応える材料として注目を集めています。 加えて、アルミニウム合金は加工しやすいという利点もあります。そのため、複雑な形をした部品を作るのにも適しています。この加工のしやすさも、アルミニウム合金が選ばれる理由の一つです。 このように、アルミニウム合金製の軸受けは、高い強度、耐久性、耐熱性、そして軽量化といった多くの利点を持っているため、自動車の高性能化、燃費向上に大きく貢献していると言えるでしょう。
車の生産

表面を強くする!ショットピーニングとは

小さな粒を高速で打ち付けることで金属の表面を強化する技術、それがショットピーニングです。この技術は、金属部品の耐久性を高め、寿命を延ばす上で重要な役割を果たしています。 ショットピーニングでは、直径が0.3ミリメートルから1.0ミリメートルほどの小さな金属粒を使用します。この小さな粒は「ショット」と呼ばれ、鋼鉄や硬鋼線といった硬い材料で作られています。まるで小さな弾丸のようなものです。このショットを圧縮空気や遠心力を使って、高速で金属の表面に打ち付けます。 ショットが金属表面に衝突すると、表面はわずかにへこみます。このへこみは肉眼では確認しづらいほど小さいものですが、金属内部には大きな変化が起きています。金属の表面は、まるでハンマーで叩かれたかのように、圧縮されます。この圧縮によって、金属の表面層は硬くなります。粘土を何度も叩くと固くなるように、金属も衝撃によって硬くなるのです。これは冷間加工と呼ばれる現象で、金属内部の構造が変化することで起こります。 ショットピーニングによって表面が硬くなると、金属疲労や腐食、ひび割れといった問題に対する耐性が向上します。そのため、自動車部品や航空機部品、橋梁など、様々な分野で活用されています。例えば、自動車のバネや歯車など、繰り返し力がかかる部品にショットピーニングを施すことで、部品の寿命を飛躍的に延ばすことができます。また、航空機の翼や胴体にもこの技術が用いられ、安全性の向上に貢献しています。 このように、小さな粒を打ち付けるという一見単純な方法で、金属の表面を強化し、様々な製品の性能や寿命を向上させることができるのです。