金属とは？特徴や種類を詳しく解説

金属は、現代の産業分野において最も重要な基盤材料の一つです。
建築・自動車・機械・電気電子・エネルギー・医療といった幅広い分野で利用され、
その特性は製品の性能や耐久性を大きく左右します。
特に、強度や耐摩耗性、導電性や熱伝導性といった金属特有の性質は、
樹脂やセラミックスにはない大きな魅力です。

さらに金属は、加工技術によって性能や用途を広げられるという特長を持っています。
切削加工や旋盤加工、研磨、鍛造、鋳造、溶接、表面処理といった多様な加工方法を駆使することで、
金属は単なる素材から「高精度・高機能部品」へと進化します。

本記事では、金属の基本的な定義や種類に加え、産業分野における代表的な加工方法までを体系的に解説します。
金属の選定や加工に関心を持つ設計・製造担当者に役立つ情報を盛り込みました。

  

1、金属とは？基本的な定義

 

金属とは、周期表に含まれる元素の中で、電気や熱を良く伝導し、
金属光沢を持ち、延性や展性に優れる物質を指します。

鉄、銅、アルミニウム、チタンといった純金属だけでなく、
複数の金属を組み合わせて特性を強化した合金も広く使われています。

2、金属の一般的な特徴と利点

 

金属は産業で重用される理由として、以下の性質が挙げられます。

• 強度・剛性：荷重や衝撃に耐える。

• 延性・展性：引き延ばしや薄板加工が可能。

• 熱・電気伝導性：エネルギー効率を高める。

• 金属光沢：美観や装飾用途でも利用。

• 再利用性：リサイクル可能で資源循環に寄与。

3、金属の主要な種類（鉄系・非鉄系）

 

金属は大きく「鉄系」と「非鉄系」に分けられます。

• 鉄系金属：鉄鋼、ステンレス、鋳鉄など。コストと強度のバランスに優れ、建築や機械に多用。

• 非鉄金属：アルミ、銅、チタン、マグネシウム、亜鉛など。自動車、航空、電子分野で活躍。

 

 

4、鉄鋼と非鉄金属の代表例と用途

 

 

• 炭素鋼：構造材や機械部品。

• ステンレス鋼：耐食性を活かし食品・化学分野へ。

• アルミニウム：軽量で輸送機器や航空機に。

• 銅：導電性が高く電線やモーターに必須。

• チタン：強度と耐食性を両立、医療や航空宇宙に使用。

 

 

 

5、合金（金属材料の組み合わせ）の役割

 

合金は、単一金属にはない特性を付与するために利用されます。

• 鋼（鉄＋炭素）：強度や加工性を調整可能。

• 黄銅（銅＋亜鉛）：加工性・耐食性に優れる。

• 青銅（銅＋スズ）：摩耗に強く軸受などに使用。

• ジュラルミン（アルミ＋銅など）：軽量・高強度で航空機に必須。

 

6、金属加工の基礎分類（塑性加工・除去加工・接合加工）

 

金属加工は大きく以下の3分類に分けられます。

• 塑性加工：外力を加えて形を変える（圧延、鍛造、プレス）。

• 除去加工：不要な部分を削り取る（切削、研削）。

• 接合加工：複数の金属をつなぐ（溶接、ろう付け）。
  これに加え、表面処理によって耐食性や耐摩耗性を付与することも一般的です。

 

7、切削加工（旋盤・フライス・穴あけ・研削）の特徴と用途

 

旋盤加工

素材を回転させ、工具で削る方法。シャフト、ボルトなど円筒部品の加工に必須。

フライス加工

回転工具で平面・溝・曲面を加工。金型や機械部品に多用。

穴あけ加工

ドリルで孔を開ける基本技術。機械組立や電子部品製造に欠かせない。

研削加工

砥石で微細に削り、寸法精度・表面粗さを高める。工作機械や精密部品に使用。

最新動向

CNC旋盤やマシニングセンタにより自動化・高精度化が進み、複雑形状も短時間で加工可能になっています。

8、鋳造・鍛造・プレス加工の特徴と用途

 

 

• 鋳造：溶けた金属を型に流し込み成形。自動車エンジンや大型部品に活用。

• 鍛造：叩いて成形し強度を向上。工具やギアに使用。

• プレス加工：薄板を打ち抜き・曲げ・絞り加工。自動車車体や家電筐体に広く利用。

 

 

9、溶接・表面処理・最新加工技術（CNC・3Dプリンタ・レーザー）

 

溶接・接合技術

アーク溶接、スポット溶接、レーザー溶接など、多様な方法で金属同士を接合。

表面処理

• めっき（亜鉛・ニッケル）：耐食性や装飾性を付与。

• アルマイト処理（アルミ）：表面硬度・耐摩耗性を向上。

• PVDコーティング：金型や切削工具に耐摩耗性を付与。

最新加工技術

• CNC工作機械：自動化・高精度化で大量生産に対応。

• 金属3Dプリンタ：複雑形状や軽量化設計を実現。

• レーザー加工：微細切断や高精度穴あけに対応。

 

10、まとめ

 

金属は、その強度・耐久性・導電性・加工性により、現代産業の基盤を支える不可欠な素材です。
鉄鋼から非鉄金属、さらに合金に至るまで、それぞれの特性を理解し、適材適所で活用することが求められます。
加えて、切削・旋盤・研磨・鋳造・鍛造・溶接といった加工方法を適切に組み合わせることで、
産業機械や精密部品から大型構造物まで、多彩な製品が生み出されています。

木成ゴム株式会社では、ゴム・樹脂・金属といった幅広い工業材料を取り扱い、
お客様のニーズに合わせた最適な素材・加工方法をご提案しています。
精密切削部品や研磨加工品、大型鋳造品まで幅広い対応が可能です。
金属に関するご相談は、ぜひお気軽にお問い合わせください。