熱変形について【技術士キーワード学習】
熱変形について
熱変形とは
金属材料って、温度変化でどのくらい伸び縮みするの？材種ごとに教えます！ | キカイネット (shokunin-tenshoku.com)
金属に熱を加えると伸びる現象のことである。これは熱膨張計数に関係しており、例えば1000mmの金属棒を10℃温めると、鉄棒では0.12mm、ステンレス棒では0.17mm、アルミニウム棒では0.24mm伸びることが知られている。
熱膨張係数と熱ひずみ
第3回 熱応力・熱ひずみ | 日本機械学会誌 (jsme.or.jp)
熱ひずみεは、温度変化ΔTによって寸法がl0からlに変化したとすると、以下の式で計算される。
ε=(Δl/l0)=(l-l0)/l0
温度変化が比較的小さい場合は、熱ひずみεと温度変化ΔTが比例関係になるとみなすことができるため、比例定数（熱膨張係数）をαとすると、以下の関係式が成り立つ。
ε=αΔT
熱変形による注意事項
加工時と組付け時で温度差が存在する場合、穴の位置がずれる等が発生し、組付けできなくなる問題が発生することが考えられる。
これは工作機械の運動軸にも当てはまり、熱変形により位置決め精度が変化するため、暖機運転等により温度を安定化させることで対策されている。
測定におけるISO基準
ISO 1では、製品の幾何特性仕様検証のための標準基準温度を20℃としている。
