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2016年10月27日 (木)

金属材料

合金系の材料というと、銅合金、アルミ合金辺りが多い。
この辺の材料、組成によって様々な性質を有している。
一般に、その性質は機械強度向上を目的に、混じりにくい元素を上手い具合に混ぜ合わせて作るというのがパターンだ。

でも、優れた機械強度を獲得すると、多くの場合は、弊害も発生しうるのである。

これ、重要なポイントである。

一般に優れた機械強度の獲得の代償で失うのは何か?

それは、、、、材料の加工性、特に、溶接性である。溶接できないこともないけれど、溶接を綺麗に行うには、相当な設備とコストが必要となる。逆に言えば、設備の整った専用工場以外での溶接は現実的に不可能ということ、、、つまり、、、販売後の補修が、ほぼ不可能となるのである。

銅合金なら、最も優れた材料にアルミ青銅合金があるけど、これ、軽くて高強度だけど、割れると、溶接補修は現実的に不可能。

アルミ合金なら優れた強度を有する2017系ジュラルミン、7075系超々ジュラルミン等も溶接不可能である。

なお、これらの溶接が不可能な材料は、非常に凝った材料である。凝った材料で溶接不可能だけど、マテリアル自体が機械系製造業で開発されるなんて事は有り得ない。材料開発は非常に難易度が高いのである。材料の専門メーカー以外は実質不可能だけど、これは材料開発(鉄系、非鉄系、合金系、無機材料系)を経験した者以外には判らないかもしれない。

溶接出来ないからといって、糞材料ではないのである。溶接出来ない材料というのは、実は、相当に難しい材料なのである。

因みに、、、、このような溶接し辛い材料の特徴、、、、構成元素の融点、比重が非常に大きく開いている組合せが一般的に多い。先に紹介した材料の場合、銅とアルミ、、、融点で倍近く違うのである。比重も大きく違う。こんな混ざり得ない材料を混ぜる、、、それ自体が非常に難しいのである。しかし、混ぜる事が出来れば、優れた特性を発揮するのである。

この辺り、、、、材料屋でないと判らないかも知れない。

ホンダ車のアルミフレームについての話を聞いたけど、個人的な感想は、溶接補修出来ないのは、フレーム自体が非常に高度な管理の元で製造しなければ成立しない高級な材料を使っているから、、、、それが自分の回答である。組成的に色んな配合が多いのは、雑材料ではなく、あくまでも配合の結果なのである。

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