金属接合とは

金属接合とは?接合方法の種類と特徴、メリット・デメリットを解説!

金属接合とは、2つ以上の金属部品を結合し、一体化させる技術のことです。接合方法には「溶接」「はんだ付け」「ろう付け」「接着」「機械的接合」などがあり、用途や強度要求に応じて使い分けられます。

強度・耐久性を高める

異種金属や異素材の接合が可能

製造プロセスの効率化・軽量化に貢献

金属接合の主な種類

① 溶接(高強度な接合)

金属を溶かして接合する方法で、強度の高い一体構造を作るのに適しています。

🔹 主な種類

  • アーク溶接(鉄鋼構造、造船、自動車)
  • レーザー溶接(精密部品、電子機器)
  • 摩擦溶接(航空機、鉄道部品)

🔹 メリット

✅ 強固な接合が可能

✅ 密閉性が高い

🔸 デメリット

❌ 高温による熱影響(歪み・材料特性の変化)

❌ 熟練技術が必要

② はんだ付け(電子機器向け)

溶かしたはんだ(低融点合金)を使って金属を接合する方法。主に電子回路や配線接合に使われます。

🔹 特徴

✅ 低温(約200℃前後)で接合できる

✅ 異種金属の接合が容易

🔹 用途

  • 電子回路、基板接続
  • 配線や小型電気部品の接合

③ ろう付け(精密部品向け)

母材を溶かさず、ろう(中融点合金)を溶かして接合する方法。はんだ付けよりも高強度。

🔹 特徴

✅ 強度が高く、気密性・耐食性が良い

✅ 異種金属・複雑形状の接合が可能

🔹 用途

  • ヒートエクスチェンジャー(熱交換器)
  • 航空機・自動車部品

④ 接着(軽量・異素材接合)

金属用接着剤を使って接合する方法。溶接できない異種材料(樹脂+金属など)の接合に適しています。

🔹 特徴

✅ 熱影響がなく、変形しにくい

✅ 異種金属・樹脂との接合が可能

🔹 用途

  • 自動車のボディパネル接合
  • 航空機の軽量化構造

⑤ 機械的接合(ボルト・リベット)

ボルト、ナット、リベット、カシメなどを用いて物理的に接合する方法。分解・再組立が可能。

🔹 特徴

✅ 分解・修理が可能(メンテナンス性◎)

✅ 高荷重や振動に強い

🔹 用途

  • 建築・橋梁(鋼構造)
  • 航空機・鉄道(リベット接合)

金属接合の比較表

接合方法 強度 精度 熱影響 適用用途
溶接 非常に高い 高精度 鉄鋼構造・自動車・造船
はんだ付け 低い 精密 電子機器・基板
ろう付け 中~高 高精度 航空機・冷却部品
接着 中~高 なし 自動車・家電
機械的接合 高い なし 建築・航空機

まとめ

高強度なら「溶接」、精密加工なら「ろう付け」や「はんだ付け」!

異素材・低温接合なら「接着」、分解可能な構造なら「機械的接合」!

金属接合は、用途に応じて最適な方法を選ぶことが重要です!