ステンレスの加工が難しい理由5選|ステンレスを選ぶ理由も紹介

  • 「ステンレスの加工が難しい理由ってなんだろう」
  • 「加工が難しいのにステンレスを使う理由が知りたい」
  • 「ステンレスって錆びないのかな?」

などとお考えではありませんか?

本記事では、ステンレスの加工が難しい理由5選と併せて、ステンレスの概要、加工が難しいのにステンレスを選ぶ理由を解説します。

最後まで読むと、ステンレスの加工が難しい理由がわかり、納得したうえで加工依頼ができます。

この記事の監修者

藤原 弘一

1986年(有)藤原鉄工所(現フラスコ)入社、1992年代表取締役就任。
時代のニーズに適合した最新鋭設備と長年蓄積した職人技的加工技術を融合させ、顧客の信頼を築いた会社。

保有資格:司法書士、行政書士、宅地建物取引主任者、2級小型船舶、4級無線技士

そもそもステンレスとは

そもそもステンレスとは

ステンレスは、「Stainless」が語源で、「錆びない」という意味を持つ金属製品を指しますが、実際には完全に錆びないわけではありません。

より正確には、「錆びに強い鉄鋼」と理解するのが妥当です。

この金属の公式名称は「ステンレス」と呼ばれ、主に鉄(Fe)を50%以上、クロミウム(Cr)を10.5%以上含む合金で構成されています。

鉄自体は酸化しやすく錆びやすい特性を持っていますが、クロミウムを加えることでその性質が大幅に改善され、非常に錆びにくくなります。

かつてはステンレスの製造には高いコストがかかり、比較的高価な材料とされていました。

しかし、最近の技術進歩により製造プロセスが改善され、品質が向上すると同時に生産コストが削減されました。

このような製造技術の発展が、ステンレス製品の広範な普及を促進しています。

関連記事:【保存版】ステンレスの特徴6選|種類や鉄との違いについても解説

ステンレスの加工が難しい理由5選

ステンレスの加工が難しい理由5選

ステンレスの加工が難しい理由は以下のとおりです。

  • ステンレスの種類によって加工方法が異なるため
  • 一定の力がかかると硬くなるため
  • 工具の破損の危険があるため
  • ステンレスが割れる危険性があるため
  • 工具との親和性が高い

順番に解説します。

【難しい理由①】ステンレスの種類によって加工方法が異なるため

ステンレスには、添加される異なる物質によって特性が異なります。

したがって、ステンレスを加工する際には、それぞれの特性を充分に理解してから作業に取り組むことが重要です。

特定のステンレスの特性を把握しないまま作業を始めると、さまざまな問題が発生する可能性があります。

例えば、引張強度が低いステンレスは、伸びが少ないため、加工が難しくなります。

したがって、加工するステンレスの特性を考慮し、適切な機器や方法を選択することが必要です。

【難しい理由②】一定の力がかかると硬くなるため

ステンレスは、一定の応力がかかると硬くなる特性を持ち、これを "加工硬化" と呼びます。

通常の使用範囲では、ステンレスは変形しても元に戻る力が働きますが、極端に強い力がかかるとその硬化が永続的になり、元の形状に戻すことが難しくなります。

ステンレスの硬度は、種類によって異なります。ステンレスは多くのバリエーションがあり、それぞれ異なる組成と特性を持っています。

したがって、一般的な硬度を一概に言うことは難しいです。

金属の世界では、個々の材料が独自の特性を持っており、標準的な特性を一般化することが難しいことがあります。

要するに、ステンレスは多様性に富んでおり、その特性や硬度は特定の種類に依存するため、具体的な情報が必要です。

【難しい理由③】工具の破損の危険があるため

ステンレスは、熱伝導率が低い特性を持っているため、加工時に熱が効率的に逃げにくいことが特徴です。

この性質により、切削作業中に発生する熱が工具や切削部材に蓄積しやすく、さまざまな問題を引き起こす可能性があります。

具体的には、加工熱が外部に逃げにくいため、切削工具に蓄積し、工具の過熱や破損のリスクが高まります。

さらに、工具の摩擦によって切削抵抗が増加し、これが加工熱のさらなる発生を引き起こすことで、負のループに陥ることがあります。

この状況は、ステンレスの変形や歪みも招く可能性があるため、加工作業が難しくなります。

工具の破損リスクを軽減するためには、適切な工具の選択が非常に重要です。

ステンレスの場合、ステップ数を最小限に抑えたり、ノンステップ切削を検討することで、工具への負担を減らし、効率的な加工を実現できます。

【難しい理由④】ステンレスが割れる危険性があるため

ステンレスの溶接は、熱を必要とする作業ですが、注意が必要です。

熱を加えた後に急激に冷却すると、マルテンサイト化が起こり、製品がクラックや割れの危険性が高まります。

したがって、適切な熱処理の方法を知っておくことが非常に重要です。

急激な冷却を避けるために、以下の方法を考慮することが大切です。

溶接後の冷却をゆっくり行う: 溶接が完了した後、製品を急激に冷却させないように、空気中で冷却をゆっくり行います。これにより、マルテンサイト化のリスクを減らせます。

バックパージング: 溶接時に、溶接部位を保護するためにバックパージングガスを使用することがあります。これにより、急激な冷却を避け、溶接部の品質を向上させられます。

適切な溶接材選定: ステンレスの種類やグレードに応じて、適切な溶接材を選定することも重要です。溶接材の特性が溶接品質に影響を与えるため、適切な材料の組み合わせを選ぶことが必要です。

これらの対策を講じることで、ステンレスの溶接時にマルテンサイト化を防ぎ、製品の耐久性を向上させられます。

【難しい理由⑤】工具との親和性が高い

ステンレスは工具との相性が良く、特に切削加工時に金属くずが工具にしっかりと付着しやすい特性があります。この工具との親和性が高い点は、いくつかのデメリットを伴うことがあります。

金属くずがはがれるとき工具の一部も剥がれる可能性がある


金属くずが工具に密着するため、くずがはがれる際には工具の一部分も一緒に剥がれることがあります。これが頻繁に起きると、工具の寿命が短くなる可能性があります。

金属くずが工具に溶着して切削加工が続く


金属くずが工具に密着しすぎると、くずが溶着してしまい、工具の切削能力が低下します。これにより、切削加工の品質や効率が低下する可能性があります。

これらのデメリットは、工具の状態が悪化することにつながり、結果として加工精度や生産効率に悪影響を与える可能性があります。そのため、ステンレスを加工する際には、金属くずの管理や工具のメンテナンスに特に注意が必要です。

加工が難しいのにステンレスを選ぶ理由

加工が難しいのにステンレスを選ぶ理由

加工が難しいのにステンレスを選ぶ理由は以下のとおりです。

  • 製品の耐久性を高められる
  • 製品のメンテナンス性が上がる
  • 耐食性の高い製品が作れる

順番に解説します。

製品の耐久性を高められる

ステンレスは、高い強度を持ち、高温や腐食に対する耐性が非常に高い素材です。

衝撃や圧力にも耐え、傷がつきにくく、錆びにくいため、ステンレス製品は耐久性に優れています。

そのため、長期間にわたって使用される建築材料や、過酷な環境で稼働する機械に適しています。

製品のメンテナンス性が上がる

ステンレスは手入れが簡単で、サビや汚れに対する耐性から、修理や交換の必要が少ない特徴があります。

ステンレス製品のメンテナンスは容易で、表面の清掃は簡単な作業です。

表面についた砂やホコリを払い、水で湿らせた柔らかい布やスポンジで拭くだけで、汚れが簡単に取り除かれます。

さらに、中性洗剤を使えば、軽度の汚れも効果的に除去できます。細かい傷がついても、クロムの酸化皮膜が自己修復し、表面を保護します。

そのため、ステンレス製品は美しさを維持しやすく、長い間使用できます。

耐食性の高い製品が作れる

ステンレスはその高い耐食性のため、水に頻繁に接する用途にも適しています。

例えば、流し台や食器類だけでなく、屋外で風雨にさらされる用途にも利用されています。

屋根や道路標識など、屋外での使用においても、ステンレスは優れた素材として信頼されています。

その耐食性の高さから、湿度や気象条件の影響を受けにくく、長期間にわたって高いパフォーマンスを維持します。

これにより、ステンレスは多くの環境で信頼性が高い素材として使用されています。

まとめ【ステンレスの加工が難しい理由を理解しましょう】

今回は、ステンレスの加工が難しい理由5選と併せて、ステンレスの概要、加工が難しいのにステンレスを選ぶ理由を解説しました。

ステンレスの加工が難しい理由は以下のとおりです。

  • ステンレスの種類によって加工方法が異なるため
  • 一定の力がかかると硬くなるため
  • 工具の破損の危険があるため
  • ステンレスが割れる危険性があるため
  • 工具との親和性が高い

それぞれ理解した上で、加工依頼しましょう。

株式会社フラスコでは、昭和48年の創業依頼、一般産業用機械部品の設計・製作・組立をはじめ、ステンレス・チタンやタングステン、ジルコニウムなどの金属加工を行なってきました。

時代にニーズに合わせ、最新鋭の設備と創業から約40年間培った、難削加工を可能とする職人の加工技術で様々な製品を生み出しています。

他社には負けない、業界トップクラスの技術があります。

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