表面硬化

記事数:(2)

車の生産

電子ビーム加工:未来の車づくり

電子ビーム加工とは、真空の中で電子を細い光線のように絞り、材料に当てることで、そのエネルギーを使って材料を加工する方法です。まるで、目に見えない小さな道具を使って金属を削ったり、繋げたりするようなものです。 この加工を行うには、電子銃と呼ばれる装置から電子を飛ばし、電界レンズという特殊なレンズを使って電子を一点に集めます。このレンズは、光を集める普通のレンズとは違い、電気の力を使って電子を集束させます。こうして作られた電子ビームは非常に細く、髪の毛よりもずっと細い線を金属に刻むことができます。まるで、金属に絵を描くように自由自在に加工ができるのです。 電子ビームが材料に当たると、熱が発生します。この熱を利用することで、金属を溶かして繋げる、つまり溶接を行うことも可能です。さらに、金属の表面を熱で硬くすることで、部品をより丈夫にすることもできます。 電子ビーム加工は、従来の機械を使った加工では難しかった複雑な形の部品や、非常に細かい加工が必要な部品を作るのに適しています。例えば、自動車のエンジンや精密機器の部品など、様々な分野で活用されています。特に、高い精度が求められる部品の製造には欠かせない技術となっています。電子ビーム加工は、材料に直接触れることなく加工ができるため、材料を傷つけたり、変形させたりする心配も少ないという利点もあります。
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。