【第1回】ピーニング処理の基礎 - 原理・種類・作用と効果

2026/03/11

近年、部品の高強度化・軽量化・長寿命化が求められる中で、材料表面の改質技術がますます重要になっています。
その代表的な工法の一つが「ピーニング処理」です。
航空機や自動車をはじめとするさまざまな分野で活用され、部品の信頼性向上に大きく貢献してきました。

第1回である本稿では、まずピーニング処理の基礎として、その原理・種類・作用と効果について整理します。

1.ピーニング処理とは

ピーニング処理は、一般的には「ショット」と呼ばれる球状粒子を処理対象物に衝突させ、その表面を変形・改質する工法です。これにより、対象物の外観を変化させたり、機械的強度を向上させたりするなどの作用と効果が得られます。分散された球状粒子を処理対象物に衝突させる点から、ブラスト処理の一つに分類されます。

ピーニング工法の起源は1920年代のアメリカにさかのぼります。鋼球が当たったばねの疲労強度が向上することが偶然発見され、1930年代に工業化されました。
その後、第二次世界大戦期に航空機産業での採用が拡大し、現在では航空機部品には欠かせない処理となっており、自動車部品にも広く適用されています。

上述の通り、ピーニング処理は球状粒子を衝突させる手法が一般的ですが、近年では、下記に挙げる様々なピーニング工法が開発されています。各工法、一長一短あり、適材適所で使用されています。

マコーのウェットブラスト工法によるピーニング処理である『ウェットショットピーニング』は、その名からもわかる通り、空気圧式のショットピーニングに分類されます。

ピーニングの種類	特長	メリット	課題
ショットピーニング	ショット（投射材・形状粒子）の衝突エネルギーを利用	・処理強度のコントロールが容易・複雑形状の処理面にも対応可能	・処理表面が粗化される・処理面に粒子が残留する可能性がある
レーザーピーニング	高エネルギーレーザー照射により発生する衝撃波を利用	・ショット不要・材料深くまでピーニング作用が得られる・表面粗さが比較的小さい	・設備コストが高く、処理時間が長い
ウォータージェットピーニング	水中における高圧水噴流により発生するキャビテーションを利用	・ショット不要・水中での処理のため、熱の発生を抑制・表面粗さが比較的小さい	・水中（液中）環境下に限定・処理条件設定が比較的困難
超音波ピーニング	超音波振動により加速されたショット / 金属ピンの衝突エネルギを利用	・少量のショット、ショットレスでの処理が可能・設備がコンパクト	・処理面積が狭く、処理時間を要する・複雑形状の処理面に対応しにくい