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切断とは?すぐに分かるせん断との違い、切断の種類

鋼材を切断するとき、様々な切断方法があります。実は大まかに分けて4種類もあります。ガス切断、機械切断(せん断切断)、電気切断、レーザー切断です。今回は、切断の種類と、切断と良く似た用語の「せん断」はどう違うのか説明します。

切断とは?

切断とは、固体を切り離すことです。切断と聞くと、のこぎりや包丁で固体を切るイメージがあると思いますが、実際に切断法は4種類あります。


例えば、せん断力による切断法も「切断」の1つですし、ガス熱による切断法も「切断」です。

切断とせん断の違い

さて、切断とせん断は似た用語ですが、意味は全く違います。切断という大きな枠組みの中に、「せん断」という方法があるだけです。


切断には、せん断加工があります。せん断加工は、ずれ合う力(せん断力)を利用して物体を切り離す方法です。※せん断加工は、下記の記事が参考になります。

せん断加工とは?すぐに分かる意味と、注意すべき「だれ」「ばり」

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切断の種類

切断には下記の4種類があります。

各切断法の概要と特徴は下表にまとめました。

切断方法 切断原理の概要 機械 特徴
ガス切断法 ガスの熱により鋼材を溶融させ切断 ガス切断機 ・切断速度は遅い ・切断精度、品質が良い ・施工性が良く、経済的
機械切断法 せん断力により切断 シャーカッター ・切断速度は速い ・厚い鋼材は切断不可 ・品質が悪い
切削により切断 帯鋸盤 グランダ−ソー ・切断速度は速い ・厚い鋼材は切断不可 ・品質が悪い
電気切断法 電気の熱により鋼材を溶融させ切断 プラズマ切断機 ・切断速度は速い ・騒音がある
レーザー切断法 レーザー光の熱により鋼材を溶融させ切断 NC切断機 ・切断速度は、ガス切断の2倍 ・孔空けが加工

この中で最も品質の良い切断法がガス切断です。構造物の部材切断に最もよく使用されています。


それでは各切断法を詳細にみていきましょう。

ガス切断

ガス切断は、簡単に言うと「高熱」による切断です。鉄と酸素は化学反応で酸化鉄となります。酸化鉄は、鋼に比べて融点が低いため、この部分をガスの気流で吹き飛ばし切断します。


「熱で溶かす」とは少し違うのですが、そんなイメージを持って良いと思います。ガス切断のメリットは、

ことです。鋼材の切断は、一般的にガス切断です。安くて品質が良いため、今後もガス切断が行われるでしょう。但し、切断速度が遅いデメリットがあります。

機械切断

機械切断には、2つの種類があります。

です。せん断による切断は、ハサミをイメージすると良いでしょう。ハサミはずれ合う力で紙を切りますが、原理はコレと同じです。せん断切断については、下記の記事が参考になります。

せん断加工とは?すぐに分かる意味と、注意すべき「だれ」「ばり」

せん断切断は、加工スピードが速いメリットがあります。


もう1つが切削による切断です。切削は、ノミや彫刻刀を使って、素材を削り取り切断するイメージです。


実はノコギリも切削切断の1つです。ノコギリで木を切ると、切りくずが出ますよね。あれが切削した証拠です。グラインダーも切削切断です。

電気切断(プラズマ切断)

プラズマ切断とも言いますが、放電による熱で鋼材を溶融して切断する方法です。簡単に言えば、電気による熱で溶かして切断する方法です。

レーザー切断

これは光による熱で、鋼材を溶融させ切断する方法です。プラズマ切断は放電熱で、レーザー切断は光による熱で切断します。


ガス切断もそうですが、結局は鋼材を熱で溶かして切断する方法に違いはありません。「どうやって熱を生み出すか」という仮定が、ガス、プラズマ、レーザーの違いです。覚えておきましょう。

まとめ

今回は切断の意味、切断の種類について説明しました。切断は4種類あります。各切断法の大まかな概要だけは覚えておきましょう。またガス切断法、せん断切断法は一般的な切断法ですから、概要だけでなく特徴やメリットも理解したいですね。

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