打撃か圧力か。くぼみか滑らかさか。どちらも疲労に効きます。

疲労き裂は引張りの働くところから生まれます。荷重を受けた表面には引張りがかかり、そこからき裂が始まるのです。ショットピーニングやバニシングは表面のすぐ下に圧縮残留応力を入れますから、外からかかる引張りはまずそれを打ち消さなければ、き裂を生むほどの引張りになりません。その結果、き裂の発生が遅れるか、起こらずに済みます。表面の応力が支配する、疲労で寿命が決まる部品ほど効き目が大きい。

薄い平板はショットピーニングで反ります。当てた面が圧縮でわずかに伸び、板がお椀のように膨らむのです。立体的で複雑な部品なら反りはたいてい抑えられますが、大きな平板では、覆いをかける、治具で押さえる、処理後に矯正するといった手立てで寸法を守らねばなりません。アルメンストリップで強さを管理すれば、反りは見当のつくものになります。

ボールバニシングでは、精密な球を圧力をかけて穴の中で転がします。表面を押し固め、面粗さを改善し、残留応力を残します。油圧シリンダーの内面では圧縮に加えてRa0.1マイクロメートルを得られ、計器の小さな精密穴にも使われる、定番の手法です。まっすぐで手の届く穴が要るため、止まり穴や交差穴、入り組んだ内部形状には使えません。

アルメンストリップは薄い鋼の小片で、片面だけにショットを当てます。当てた面に圧縮残留応力が生じるので小片は反り、その反りの高さで処理の強さを測ります。書き方はこうです。「10A」ならA型ストリップで千分の十インチの反り。これで生産ロットごとに同じ処理が繰り返せます。航空宇宙では強さを正確に指定します。

ショットピーニングは大きさと複雑さにより一個5ドルから30ドル。工業的に確立した処理で、自動ラインに乗せて数をこなせば非常に安くつきます。一方、航空宇宙で行う手作業のピーニングは、検査と記録の手間で高くつきます。バニシングは一個10ドルから50ドル。専用の設備と訓練された作業者が要り、引き受ける工場もそう多くありません。疲労が効く部品を数多く作るなら、たいていショットピーニングのほうが安く上がります。

できます。そして効き目は最大になります。順序は、CNCで削る→ショットピーニングで残留応力を入れる→バニシングでその応力を保ったまま表面をならす、というものです。疲労が効く高級部品に使われます。費用はかさみますが、双方の長所が手に入ります。航空宇宙の回転軸や高級な油圧部品が典型です。片方だけでは足りないときに限って指定してください。