金属接合方法の分類や選び方について解説

公開日：2025.05.23

金属接合とは、複数の金属を接合して一体化させる接合方法のことです。金属接合では、材料同士をつなぎ合わせるだけでなく、求められる強度や性能を満たす必要があります。

金属接合には多くの方法があり、適した材質や用途も異なります。
そこで本記事では、金属接合とは何かを説明したのち、接合方法の分類や選び方のポイントを解説します。各接合方法のメリット・デメリットなども紹介するので、金属接合方法でお悩みの方はぜひ参考にしてください。

金属接合とは

金属接合とは、複数の金属を物理的・化学的に接合して一体化させる接合加工方法のことです。ネジで固定する方法のように接合後に分解できる方法や、溶接のように分解できない方法まで、さまざまな方法が金属接合に含まれます。

金属接合では、単に部品同士をくっつけるだけでなく、強度・耐久性・電気伝導性・密閉性などが求められます。そのため、金属接合を行う際は、用途や材質に応じて適切な接合方法の選定が重要です。

なお、金属接合のなかでも、異なる種類の金属同士を接合する方法を「異種金属接合」と呼びます。異種金属接合については、次の記事で詳しく解説しているので、役割や実用例を知りたい方は参考にしてみてください。

金属接合の方法は、大きく機械的接合・化学的接合・材料的接合の3種類に分類されます。それぞれのメリット・デメリットは以下の表のとおりです。

＜金属接合の主な方法＞

それぞれの接合方法の分類について、メリットやデメリットを確認しておきましょう。

機械的接合とは、外部からの力・変形・摩擦などの物理的作用を利用して、金属同士を固定する接合方法です。ボルト・ナットやリベット、カシメなどの方法が該当します。機械的接合のメリット・デメリットは以下のとおりです。

＜機械的接合のメリット＞

＜機械的接合のデメリット＞

機械的接合は、特殊な装置や高価な設備がなくても適用できるケースがほとんどです。そのため、低コストで加工しやすい傾向があります。また、一部の方法は取り外し・再利用が可能なので、分解・メンテナンスを前提とする場合にも採用しやすいでしょう。

接合に熱を使わないものが多い点も機械接合の大きなメリットです。熱による金属の変性が起きないため、各金属の特性を維持できます。

一方、接合部に応力が集中しやすく、ひび割れや破損が起きやすい点には注意が必要です。また、ほかの方法と比べると、防水性・気密性も低い傾向があります。ボルトやナットを使う場合は、その分の重量が加わる点も知っておきましょう。

さらに、異種金属接合においては、異なる金属同士の電位差による「ガルバニック腐食」が起きる可能性があります。ガルバニック腐食は異種金属接触腐食とも呼ばれ、電位が低い方の金属に穴があいたり、部材が破損したりするリスクがある現象です。

化学的接合とは、接着剤や表面処理による分子間力・界面反応などで接合する方法です。金属用の接着剤や表面活性剤、接着剤とほかの方法を組み合わせた方法などが用いられます。化学的接合のメリット・デメリットは以下のとおりです。

＜化学的接合のメリット＞

＜化学的接合のデメリット＞

化学的接合は、溶接などと比べると熱影響が小さいのがメリットの1つです。熱による金属の変性を抑え、特性を維持できます。また、複雑な形状の部品でも接続しやすいのもポイントです。

化学的接合では、接合する金属間に接着剤を挟むため、異種金属接合で起こりやすいガルバニック腐食を防止できます。電位差が大きい異種金属を接合する際には、有力な接合方法の選択肢となるでしょう。

一方、ほかの接合方法と比較すると、接合強度はやや低めです。また、接着剤は熱や湿気などの影響を受けやすく、とくに高温環境下では劣化が進むリスクがあります。熱に曝される部品の接合には適しません。

また、接着剤を介して金属間を接合するため、熱伝導性や電気伝導性が失われる可能性がある点もデメリットです。熱や電気を伝える必要がある部材の接合には、機械的接合や材料的接合の方が適しています。

材料的接合とは、材料そのものを溶融したり、熱や圧力をかけたりして接合する方法のことです。主に溶融接合・液相接合・固相接合の3種類に分けられます。

＜材料的接合の種類＞