切断とは、鋭い力を加えることによって物体を分離または開くことです。
切断に一般的に使用される器具は、ナイフとノコギリ、または医学と科学ではメスとミクロトームです。しかし、十分に鋭い物体であれば、切断する物体よりも十分に大きい硬度を持ち、十分な力を加えれば、切断することができます。液体であっても、十分な力を加えれば物を切断するために使用できます（ウォータージェットカッターを参照）。
切断は圧縮とせん断の現象であり、切断器具によって発生する全応力が切断される物体の材料の極限強度を超えた場合にのみ発生します。最も単純な適用可能な式は次のとおりです。
- または
切断器具によって発生する応力は、加えられる力に正比例し、接触面積に反比例します。[ 1 ]したがって、面積が小さいほど（つまり、切断器具が鋭いほど）、何かを切断するのに必要な力は少なくなります。一般的に、柔らかい材料を切断する場合は刃先が薄く、硬い材料を切断する場合は刃先が厚くなります。この進化は包丁から包丁、斧へと見られ、薄い刃の容易な切断動作と、厚い刃の強度と刃先の耐久性とのバランスです。
金属切断
[編集]切断は歴史を通じて製造業の中核を成してきました。金属の場合、多くの方法が使用され、使用される物理現象によって分類できます。これは、金属ブロックから不要な材料をチップの形で除去することにより、ワークピースを製造するプロセスです。
- チップ成形（材料除去プロセス）–のこぎり、穴あけ、フライス加工、旋削など
- せん断–打ち抜き、スタンピング、シザーリング、ブランキング
- 研磨材除去-研削、ラッピング、ポリッシング、ウォータージェット
- 熱 -火炎切断、プラズマ切断、レーザー切断
- 電気化学 -エッチング、放電加工（EDM）、電解加工（ECM）
どの方法にも、精度、コスト、材料への影響という点で限界があります。例えば、熱は熱処理された合金の品質を損なう可能性があり、レーザー切断はアルミニウムなどの反射率の高い材料には適していません。[ 2 ]レーザー切断は、板金を平らな部品に加工し、複雑なデザインまたは単純なデザインの部品をエッチングおよび彫刻します。迅速な処理とカスタマイズ性のため、他の切断方法よりも使用されています。[ 3 ]
関連項目
[編集]参考文献
[編集]- ^ 「応力とひずみの基礎研究」 (PDF) www.freestudy.co.uk 2016年12月13日時点のオリジナルよりアーカイブ (PDF) 2016年2月5日閲覧。
- ^ 「FAQ：アルミニウムのレーザー切断における問題点とその解決方法」www.twi-global.com。2016年1月21日にオリジナルからアーカイブ。 2016年2月5日閲覧。
- ^ 「レーザーエッチング＆切断サービス」HPL Stampings。2016年3月25日にオリジナルからアーカイブ。 2016年2月5日閲覧。
外部リンク
[編集]- Atkins, Tony ( 2006). 「軟質固体の切断に最適なブレード構成」エンジニアリング破壊力学。73 (16): 2523– 2531. doi : 10.1016/j.engfracmech.2006.06.006
- 仕組み – ハンドソー
- エッチングと従来の金属加工
