角棒とは?主な使用例や規格について紹介!
目次
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これだけで理解することができる!角棒とは?
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角棒の主な材質
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角棒のには様々な加工方法がある
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角棒のメリット
これだけで理解することができる!角棒とは?
角棒とは名前の通り四角の形をしている細長い棒のことです。
その角棒の使用方法は素材によって多岐にわたります。
鉄筋としてもそれ以外にも様々な用途で使用することができます。
角棒の主な材質
- 鉄
鉄は昔から活用されている金属の一つで、加工しやすく製品の強度が非常に高いという点で昔から部品の材料として使われてきました。
しかも鉄という金属は合金や他の金属と違って、非常に価格が安いという特徴を持っていますので、世界中で様々な部分に活用されている最も身近な金属であるのは間違いないでしょう。
- ステンレス
ステンレスは鉄中にクロムを12%以上添加した高合金鋼(特殊鋼)のことをいい、名前はstein(汚れ)、less(無い)の造語で、錆びない(厳密には錆びにくい)という意味を持っています。錆びない理由としては、ステンレス(SUS)に含まれたクロムが空気中の酸素と結合して、その表面に100万分の3mm程度の薄い酸化膜(不動態皮膜)を作るためです。
そのお陰でステンレス(SUS)は空気中の酸素と結合することなく守られているのです。
また、ステンレス(SUS)は錆びにくいだけでなく、熱に強く、加工しやすく、強度があるという優れた性質を持っています。
- アルミニウム
アルミニウムの比重は2.7で鉄(7.8)、銅(8.9)の約1/3の軽さ。作製される製品も軽く、さまざまなメリットを持っています。またアルミニウムは比強度(単位当たり強度)が大きく、構造用材料として使用されています。
塗装やアルマイトはもちろん、素材に機能性樹脂の皮膜を行うことができます。
さらに、アルミニウムは塑性加工がしやすく、さまざまな形状に成形できます。たとえば薄い箔や複雑な形状の押出形材などを製造することが可能です。
角棒の加工方法
- 曲げ加工
サイコロの展開図のような金属の薄板を機械で曲げているだけの、非常に簡単な加工のように感じるかもしれません。ところが、実際は複雑な現象が生じています。
また、中立軸に対し内側は圧縮応力、外側は引張応力が作用する。
中立軸は曲げ部分において必ずしも板厚のセンターではなく若干内側に移動するため、曲げ部の板厚が減少します。
そのため、曲げ外力がはずれるとその圧縮、引張応力の反発により曲げ角度が開く現象をスプリングバックと呼びます。硬い材料ほどこの現象は顕著に表れるようになっています。
- ピーリング
キッチンでも使用するピーラーと同様の意味で「皮をむく」という意味で金属の角棒は生産された時点で金属を伸ばしたりする時に熱処理を行いますが、その際表面が黒ずんでしまいます。
その表面を切削することで光沢のある表面に仕上げることができます。
補足ですが
一般的に販売されている25φ~150φのステンレスの角棒ではほとんど全てピーリングされています。
- 引き抜き加工
ピーリング等の切削や研磨といった「削る」加工ではなく型に沿って引き抜くことで目標としている形にするのが引き抜き加工です。
- スポット溶接
2枚の母材(被溶接材料)を電極棒で加圧しつつ電流を流し、その接触面に発生する抵抗熱により母材内部で金属が溶解凝固を起して溶接する。母材内部で溶解凝固した溶接部をナゲットと呼んでおり、電極棒は加熱されないように冷却水で冷却されています。電気抵抗を利用した溶接であることから抵抗溶接ともいわれます。比較的薄い板(薄板板金)の接合に用いられる。3枚以上の板金を一度に接合することも可能である。自動車車体の生産に多用されています。
ただし、抵抗スポット溶接は、溶接部の温度がアーク溶接と比べて低く、その熱の影響が接合部付近に限られてくるため、溶接後の変形や残留応力が少なくなっています。そのため、加圧の効果により溶着部の組織が良好などの長所がありますが、接触面での発熱が電気抵抗によるため、アーク溶接と比べて大電流が必要となるため必然的に溶接機の容量が大きくなります。被溶接材料の材質・形状・寸法などで、電極を母材に押し付ける力(加圧)・電流値・通電時間・電極の状態を変える必要があります。溶接機の電流制御装置や機械的部分がアーク溶接と比べてやや複雑になり、設備自体が比較的に高価になるなどの短所もあります。
- 旋盤加工
旋盤加工とは、円柱状の材料を回して、それにバイトと呼ばれる刃ものを当てることで、材料を削る工作機械。機械加工で最もよく使われる工作機械の一つであるといえます。
また、材料を旋盤のチャックにしっかりと固定したあとに、旋盤のスイッチを入れて、旋盤のチャックを回転させます。そして、バイトを固定したテーブルは、数個のハンドルを操作することで前後方向、左右方向に動かすことができるので、その操作によってバイトの先端を材料に当てて削っていくことができます。
角棒のメリット
角棒は建材をはじめとして幅広い場所で使用される汎用性の高い素材です。様々な規格、鉄やアルミなど使用する用途に合ったものを選べるため、加工する必要がなくそのまま使用することができます。