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機械設計エンジニアの基礎知識 | 設計・3DCAD・製図・金型等

その他の機械材料

前頁では金属材料を紹介しました。機械に使われる材料は前述の金属材料だけではなく、「セラミックス」、「高分子材料」、「複合材料」 などがあります。

 

セラミックス材料は金属結合とは異なり、「イオン結合」 または 「共有結合」 から結晶が成り立ちます。

 

そのため、「耐熱性 や 破壊強度の大きさ」、「優れた硬さ」 が特徴となっています。セラミックスを機械部品として設計する際、部品の体積に応じて強度特性が変化したり、時間依存型の疲労特性を示すことに注意しなければなりません。

 

この点も金属材料と異なります。そして、セラミックスの場合は、JISで規格された標準的な材料はありません。使用する材料の特性はメーカーに問い合わせるか、実験を行うかして調べる必要があります。

 

高分子材料としてよく知られるのが 「プラスチックス」 です。プラスチックスの成型法は非常に多いため、機械材料として選定する際、重要な因子となります。プラスチックスの機械的特性は金属やセラミックスに比べて静的強度と弾性率が非常に低いです。そのため、ガラス繊維などを強化材として加えた複合材料として用いることも多いです。

 

複合材料は、一般に母材となる材料にそれを強化する目的で加える強化材を分散させて複合化させることによって作成されます。繊維と母材の組合せや繊維の配合、配列などによって様々な特性を有した材料を作り出すことが可能です。複合材料についても規格化されたものはないので、機械材料として選定し設計する場合は実験や解析を行うことが必要となります。

 

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