無料コース · 13 章
製造プロセスを、図解で
身の回りの物や産業部品が、実際にどうつくられているか：100 の製造プロセスを、ゼロから、ファミリーごとに解説。それぞれに図解があり、可能なら実写真、見て学べる動画も付いています。
- プロセス
- 100
- プロセス
- ファミリー
- 13
- ファミリー
- 図解
- 100
- 図解
- 動画
- 390+
- 動画
MecMade ショート
1 分でわかる各プロセス
全体像
6 つの仕事、すべてのプロセス
100 のプロセスを 1 つずつ学ぶ前に、それらがする 6 つの仕事を知っておきましょう。このコースのどのプロセスも、材料に対して、この 6 つのうちのどれかをします。エンジニアが、ドイツ規格 DIN 8580 で使っているのと同じ分類です。
成形
液体、ペースト、粉末に、最初の固体の形を与える
変形
材料を取り除かずに、固体の形を変える
接合
複数の部品を、溶かす、加熱する、押し付けることで 1 つにする
処理
形ではなく、材料の硬さ、強さ、靭性を変える
コーティング
保護、装飾、機能の付加のために、薄い層を加える
マイクロ・ナノ
ミクロンや原子のスケールで 6 つの仕事をすべて使い、チップやセンサーをつくる
すべてのプロセス
プロセスを選んで、しくみを見る
どのレッスンも同じ構成です：それが何か、番号付きの手順を示す図解、主なポイント、強みと限界、使われる場所、見分け方、そして実際の機械の動画。
図解の読み方：4 つの色、3 つの印。どの図解でも共通
鋳造
鋳造は、金属を溶かし、部品の形をした空洞に流し込むか押し込んで、凝固させることで部品をつくります。この章のすべての工程がこの原理を共有しています。違いは、鋳型の材質、1 回限りの使い捨てか何千回も使えるか、金属を送り込む力が重力、圧力、遠心力のどれかという点です。
プラスチックとゴムの成形
プラスチックとゴムは、やわらかいうちに成形し、その形を保たせます。この章のすべての工程は、材料を熱でやわらかくし、型に押し付けるかロールの間に通し、冷却（熱可塑性プラスチック）か化学的な硬化（ゴムと熱硬化性樹脂）で固定します。合わせて、毎日手に触れるプラスチックやゴムの製品の大部分をつくっています。
塑性加工（バルク成形）
塑性加工は、固体の金属の塊を、溶かさず、切りくずも出さずに、圧縮、打撃、押し出し、引き伸ばしで成形します。金属は非常に硬い粘土のように流れて新しい形になるので、無駄になる量はほとんどありません。この 6 つの工程が、世界の棒材、板、線材、クランクシャフト、ねじの大部分をつくっています。
板・管の成形
板・管の成形は、薄い平板や管を、材料を取り除かずに 3D 形状にします。この章のすべての工程は、金属を弾性限界を超えて曲げたり引き伸ばしたりするので、新しい形が保たれます。違うのは、押すものです：プレスとダイ、回転するローラー、流体、ガス、磁気パルス、爆発、レーザー。
機械加工
機械加工は、中身の詰まった塊、棒、鋳物から、必要な形だけが残るまで材料を取り除いて、部品をつくります。この章のすべての工程は、同じやり方で行います：加工物より硬いものを加工物に押し当て、どちらかを動かし、切りくずという小さな破片を運び去ります。機械加工は、このコースのどのグループよりも正確な寸法と、なめらかな表面が得られます。
切断と非伝統的加工
この章では、板や厚板を切断する方法、あるいは旋削やフライスの刃物が届かない、または耐えられない場所で材料を取り除く 9 つの方法を扱います。どれも 1 つの原理を共有しています：集中したエネルギーを、小さな点に、その点にだけ送ること。工程ごとに違うのはエネルギーの種類で、それによって、各工程が扱える材料と形が決まります。
接合
接合の工程は、複数の部品から 1 つの永久的な部品をつくり、接合部が中身の詰まった金属やプラスチックのように荷重を伝えるようにします。どれも 1 つの原理を共有しています：2 つの部品のきれいな原子を、結合するほど近づけること。溶融、圧力、摩擦、溶けた溶加材は、そこに至るための違う方法にすぎません。
積層造形
積層造形（アディティブ・マニュファクチャリング）は、一般に 3D プリントとして知られ、必要な場所にだけ材料を足しながら、通常は薄い 1 層ずつ、コンピューターのモデルから直接、部品をつくります。部品のための型、ダイス、切削工具をつくる必要がないので、1 点もの、複雑な内部形状、素早い設計変更にかかるコストが小さくなります。この章の 10 の工程は、主に、材料の足し方と固定の仕方が違います。
粉末とセラミックス
これらの工程は、金属を溶かしたり塊を削ったりする代わりに、粉末や液体から中実の部品をつくります。どれも焼結に頼っています：詰めた粒子を融点より低い温度で加熱し、1 つの固体に結合させること。工程ごとに違うのは、粒子の形と、熱と圧力の加え方です。
複合材料
複合材料は、強い繊維（ガラス、炭素、アラミド）と、それを固定して硬化する樹脂を組み合わせたものです。この章の 4 つの工程は、繊維の置き方と、樹脂の行き渡らせ方が違います。どの工程も、材料と部品を同時につくります。
コーティングと表面仕上げ
コーティングは、完成した部品の上に薄い層を加えて、形を変えずに、保護し、硬くし、色を付けます。この章のすべての工程は 2 つの問いに答えます：層はどのようにできるのか、そしてどれだけ厚くなるのか。答えは、数原子の厚さの膜から、数ミリメートルの深さの溶射層までさまざまです。
熱処理と表面硬化
これらの工程が変えるのは、完成した金属部品が何をできるかであって、形ではありません。制御された加熱と冷却、表面に染み込ませた原子、無数の微小な衝撃によって、部品はより硬く、より丈夫に、繰り返し荷重に対してより長持ちするようになります。通常は工程の終盤、部品を成形または機械加工したあとに行います。
マイクロ・ナノ加工
マイクロ・ナノ加工は、髪の毛よりはるかに小さな構造をつくります：チップの中のトランジスタ、腕時計の歯車、フィルターの繊維。塊の材料を切ったり圧縮したりする代わりに、これらの工程は、ミクロン（千分の 1 mm）、あるいは原子 1 つ単位の段階で、物質を成長させ、描き、堆積させ、取り除きます。
