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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

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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。

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学 改訂版/工学社」

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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」

切断の種類

切断には下記の４種類があります。

• ・ガス切断
• ・機械切断
• ・電気切断（プラズマ切断）
• ・レーザー切断

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、

• ・安価である
• ・品質が良い

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。

• ・せん断による切断
• ・切削による切断

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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プロフィール

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• 名前　ハナダユキヒロ/MITUME lab代表.
• 2010年　弊サイトを開設
• 2010～2017年　国立大学大学院修了
• 2017年12月に当HPが書籍化。
• 「わかる構造力学」
• 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
• 「わかる構造力学(改訂版)」


• 10数年以上、建築の学問、研究、構造設計の実務に携わった経験を元に、未経験の方、建築関係の学生、社会人の方に向けて


• 「構造力学、構造計算、鋼構造、鉄筋コンクリート造、基礎構造、土質力学、水理学、材料力学、数学の基礎」を分かりやすくお伝えします。


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