改訂新版 世界大百科事典 「爆発成形」の意味・わかりやすい解説
爆発成形 (ばくはつせいけい)
explosive forming
流体（気体および液体）中に発生させた爆発の衝撃波によって，材料を変形させて製品をつくる加工法。エネルギー源としては一般に火薬が用いられるが，ほかに放電の際解放されるエネルギーによる方法もある。爆発成形は，高エネルギー・高速度加工の中の一分野として，とくに第2次大戦後に登場した比較的歴史の浅い塑性加工法である。加工の形式には次の二つがある。その一つは管状材料の内部に衝撃波を発生させ，材料を外側の型に押しつけて成形したり，板材の片面側からの衝撃波で板を型に押しつけて成形するという形式のものである。他は，成形という言葉をあてるのには少々疑義もあるが，2枚以上の板材を重ねて爆発力によって圧接する，爆発圧接または爆着と呼ばれる加工である。後者の場合のエネルギー源は火薬に限られている。放電エネルギーを利用する際には，流体として液体を用いる液中放電の方式が注目を浴びている。すなわち液の比重，電導度ならびに放電条件などを制御することによって，発生する衝撃波の性状を比較的容易に制御し成形条件をそろえる可能性が大きいからである。もとより爆発成形が一つの加工技術として考慮の対象となりえた背景には，火薬の爆発燃焼状態をあらかじめ火薬の成分・構成により精度よく決定できる技術が第2次大戦中の軍事研究の成果としてできあがっていたという状況がある。しかし，加工という製造技術はより確実な製造条件の制御を可能にすることを求めており，その意味で，とくに管状材料の成形のために放電エネルギーを利用することが注目されたのである。さらに液中に衝撃波を発生させる方法として，細い電導線に急激に多量の電力を負荷し短時間に溶断させ，その際発生する多量の熱により液体の急膨張を起こさせて衝撃波を発生させる方法も考案され研究された。管状材料や板材が衝撃波の作用によりかなり大きい運動エネルギーを得て型のほうへ移動するのであるが，この際，型と材料との間に空気が存在すると，この空気の反発によって成形は妨げられる。そのため，型から外部への空気抜きをつけるか，あるいは成形のつど材料と型との間を減圧するなどの処置が必要となる。
爆発成形は爆発や放電のように俗にいう瞬時の現象を利用するため，通常の成形プロセスに比べてまったくの瞬時に終了する超高速プロセスであり，そこでは，材料は普通の状況における力学的挙動とはまったく異なる性状を示すと考えられがちである。しかし，流体中を衝撃波が伝搬して材料に到達し，材料が速度を与えられながら自身変形しつつ運動するプロセスを，高速現象を解析する測定装置を用いて調査してみると，たいへん異なることがわかる。つまり，成形の際の材料の移動速度や変形プロセスにおけるひずみ速度は，材料がとくに異なった力学的挙動を示すようになる条件には達していないこと，つまり，材料は伝統的なプレス成形における力学的挙動とほぼ同質の挙動をしているにすぎないことが明らかにされている。
執筆者：木原 諄二
出典 株式会社平凡社「改訂新版 世界大百科事典」改訂新版 世界大百科事典について 情報
