金属加工（読み）きんぞくかこう（その他表記）metal working

改訂新版　世界大百科事典

金属加工 (きんぞくかこう)
metal working

金属材料から半製品すなわち板・棒・線・管などを製造する技術，および，これらの半製品から構造物・機械・各種装置の部材・部品を製造したり組み立てたり，あるいはいわゆる日用雑貨と呼ばれる品物を製造する技術の総称である。物質としての金属が材料と呼ばれる有用物に転換できるか否かは，それを加工することができるか否かによって定まるのである。その加工には，以下に述べるように，およそ物質としての金属が具備しているすべての物性に即して，各種の手段を適用することができる。

（1）金属を溶融してその性質の保全をはかることができれば，溶融金属を型内で凝固させることによって所定の形の製品または半製品をつくることができる。この加工法を鋳造という。これは人類が得た最古の加工法の一つである。

（2）金属材料には，荷重をかけると永久に変形してしまう性質（塑性）がある。この性質を利用して，材料を望みどおりの形に加工する方法を塑性加工と呼ぶ。これも鋳造とならんで，刀鍛冶に代表されるように，その古さを誇る加工法である。

（3）金属体どうしを接触させ，これに圧力を加え高温に熱すると，両者の間を金属原子が往来して接合する。この性質を利用した粉末冶金という方法もある。これは，金属粉末を押し固め，加熱して一体とする方法である。白熱電球のタングステンフィラメントは，タングステン粉末を焼き固め，これを加熱しながらダイスを通し細く引き延ばしてつくられたものである。

（4）固体金属の一部を溶かして接合する溶接や，固体どうしの間に第三の比較的低融点の金属を介在させて，これを溶かして接合する，はんだ付けに代表される鑞接（ろうせつ）（鑞付（ろうづけ））なども重要な加工法の一つである（溶接）。

　このほか，（5）固体金属を工具で切断・切削・研磨する機械加工も金属加工の一部であり，また，（6）金属が溶けてイオンになりやすいという化学的性質を利用し，部分的腐食を行って所定の形状に切り抜いたり，穴あけをしたり，エッチング（食刻）する方法，さらに電気化学的手法をそれに加味した方法もある。

（7）金属表面にいろいろな処理を施すことも広く行われている。異種の金属による表面の被覆（各種のめっき，蒸着，溶射，被せ金（きせがね）等），無機物による被覆（ホウロウ，グラスライニング，化成処理等），プラスチックライニング，塗装などのほか，浸炭や窒化をはじめとする各種表面硬化法などの加工法があげられる（金属表面処理，表面硬化）。

　このように多種多様の金属加工法が考案され，実用化されているが，さらにこれらの組合せによる新機軸の開発や，先の切断・切削・研磨を工具や固体粒子によらずレーザーや放電を利用して精密に行う新しい加工法（たとえば高エネルギー・高速度加工）なども続々と開発されている。
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」

日本大百科全書(ニッポニカ)

金属加工
きんぞくかこう

金属材料を使用目的にあわせて所定の形状、寸法をもつ製品につくりあげる手段の総称。起源は青銅器時代（前4000～前2000）の青銅製の武器および装飾品の製造にさかのぼる。金属加工は、材料の一部分を削るか溶解除去して所定形状にする除去加工と、型を用いてその形状を材料に写し出す転写加工の二つに大別されるが、そのほかに、複数個の金属部品を接合して一体のものにつくりあげる溶接、また金属表面のみに耐摩耗性や耐食性などの性質を付与する表面処理も広義には金属加工に含まれる。除去加工には切削加工、電解加工、放電加工などがある。切削加工は刃物を用いて材料の一部を削り取る加工で、機械加工ともよばれる。これに対し電解および放電加工は、電気エネルギーを利用して材料の一部を電気化学的に溶解（電解加工）または放電に伴う高熱で溶融（放電加工）する除去加工で、電気加工ともよばれ、硬くて切削できない金属材料の加工に適用される。このほかに、光エネルギーを焦点に集めて材料を溶融させ、直径0.01ミリメートルという小穴をあけることもできるレーザー加工や、超音波エネルギーを利用する超音波加工などがある。転写加工には鋳造、粉末冶金(やきん)、塑性加工などがある。鋳型の中に溶融した金属を流し込んで冷却凝固させて製品とするのが鋳造であり、銅像や彫刻品のような複雑形状品の製造が可能である。微細な金属粉末を金型に流し込んで圧(お)し固め、炉の中で高温に長時間保つと金属粉末どうしが固く結合し、非常に強度の高い製品が得られる。この方法は粉末冶金とよばれ、ダイヤモンド（地球上でもっとも硬い）に匹敵するほど硬い製品をもつくれる。塑性加工は、金属材料に型工具を介し、大きな力を加えて変形させ所定の形状にする加工で、圧延、鍛造、押出し、引抜き、板金プレス加工など種々の方法がある。これら転写加工は除去加工と異なり材料節減の効果が大きい。一般に金属製品には用途に応じて、金属材料のもつ物理的性質や化学的性質のほかに、強度、表面光沢、寸法精度などが要求されるので、それらの要求に適合するもっとも経済的な加工方法が選択実施される。近年、技術の進歩とともに、製品への要求は高度化の一途をたどり、より精密な、より経済的な生産のために、金属加工の分野にもコンピュータを取り込んだ自動化技術が導入され、高度の生産技術の具体化を達成している。また、金属のもつ各種の性質と加工法とを組み合わせて従来より一段と優れた特性をもつ製品をつくりだす新技術の開発や、炭素繊維などのような強い非金属材料と金属材料を配合した複合材料の成形、プラスチックやセラミックスのような非金属材料の加工にも、金属加工の手段が応用されている。

［高橋裕男］

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

金属加工
きんぞくかこう

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