表面処理 / 疲労強度向上
ショットピーニング
ショットピーニングとは、硬い小球（ショット）を金属部品の表面に高速で投射し、表面に圧縮残留応力を与えて疲労強度を高める加工です。ばね、歯車、シャフトなど繰り返し荷重を受ける部品の疲労寿命の向上や応力腐食割れの抑制に用いられます。
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仕組みと効果
"なぜ効くか"投射された無数のショットが表面をたたくと、表層は塑性変形して広がろうとしますが、内部に拘束されるため、表層に圧縮残留応力が残ります。
疲労き裂の多くは、表面の引張応力から発生して進展します。表面に圧縮残留応力があると、き裂の発生と進展が抑えられ、疲労寿命が延びます。
品質は、アルメンストリップのアークハイトで測る投射強度と、表面がどれだけ打痕で覆われたかを示すカバレージで管理します。
微粒子ピーニング（WPC処理など）は、より小さい投射材で表面近傍を改質する派生技術です。
主な効果
- 疲労強度・疲労寿命の向上
- 応力腐食割れ・腐食疲労の抑制
- 表面の加工硬化
- 微粒子ピーニングの場合は摺動特性の改善も
用語の定義
- アークハイト（アルメン強度）
- 規定の鋼板（アルメンストリップ）を片面からピーニングしたときの反り量。投射強度の指標として使う。
- カバレージ
- 処理面のうち打痕で覆われた面積の割合。100%は全面が打痕で覆われた状態を指す。
- ショットブラスト
- 投射材で錆やスケールを除去し、表面を清浄・粗面化する加工。ピーニングと装置は似るが、目的と管理指標が異なる。
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主な用途
"どこに使うか"| 分野 | 適用例 |
|---|---|
| 自動車 | コイルばね、板ばね、歯車、ドライブシャフト |
| 航空宇宙 | エンジン・構造部品の疲労対策 |
| 産業機械 | 金型、溶接部の疲労・応力腐食割れ対策 |
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加工条件の目安
"どんな条件か"一般的な目安です。実際の条件は、部品・材質・要求仕様に応じて受託企業が決めます。
| 項目 | 目安 |
|---|---|
| 投射材 | 鋼球ショット、カットワイヤ、ガラスビーズ、セラミックスなど |
| 投射強度 | アルメンストリップのアークハイトで指定 |
| カバレージ | 100%以上の指定が一般的 |
| 影響深さ | 一般に表面から0.1〜0.数mm程度 |
| 表面粗さ | 投射材が大きいほど粗くなる |
| 関連規格 | SAE J442（アルメンストリップ）、AMS 2430 など |
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よくある質問
"バイヤーの問いに直答"ショットピーニングとショットブラストの違いは何ですか？
ショットブラストは錆や汚れを除去して表面を整える加工です。ショットピーニングは圧縮残留応力を与えて疲労強度を高める加工で、投射強度とカバレージで品質を管理します。
効果はどのように確認しますか？
投射強度はアルメンストリップのアークハイトで、効果は残留応力の測定（X線回折法など）や疲労試験で確認します。
微粒子ピーニングとの違いは何ですか？
微粒子ピーニングは粒径200μm程度以下の小さい投射材を使い、影響層は浅い一方、表面近傍の改質や微細な凹凸の形成に優れます。
小ロットや1個から依頼できますか？
企業によって異なります。下の比較表の「最小ロット」で、各社の公開情報を確認できます。
日本でショットピーニングを依頼できる会社はどこですか？
FactoryMatchの掲載企業では、株式会社不二WPCがショットピーニングに対応しています（各社の公開情報による）。最小ロットや海外対応は対応企業の比較表で確認できます。
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対応企業
"どこに頼めるか"掲載企業の公開情報をもとにした一覧です。
| 企業 | 所在地 | 該当する技術 | 最小ロット | 海外対応 |
|---|---|---|---|---|
| 株式会社不二WPC | 神奈川県相模原市 | WPC処理®、ハイパーモリショット®、二硫化モリブデンショット | 1個から | 英語問い合わせ可、2005年 米国ロサンゼルスに子会社 WPC Treatment Co., Inc を設立 |