トリメタル軸受とは?

その構造と役割をわかりやすく解説

 

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 自動車や産業機械の心臓部ともいえる軸受(ベアリング)。
 特にエンジンのクランクシャフトなど、高速・高負荷の環境で使われる軸受には、単なる金属板ではなく多層構造の特殊材料が使われています。
 それが「トリメタル軸受」です。この記事では、トリメタル軸受の構造・材料の役割・メリット、さらにリサイクル時のポイントまで、現場目線で詳しく解説します。

 ★ケルメット(Kermet)とサーメット(Cermet)の混同に注意

 「ケルメット合金」は、技術文献や金属材料辞典などで「Cermet(サーメット)」の日本語表記として使われていることが多いため、混同して使われる場合が多くなっています。
 特に、「高温用工具材料」「原子力」「航空タービン」などの分野で出てくるケルメットはサーメット材料を指し、軸受合金としてはケルメット合金が使用されます。
 全くの別材料ですので、ご注意ください。

 

 

トリメタル軸受とは?

 「トリメタル」とは、その名の通り3層構造の金属材料を指します。

 1枚の薄い軸受金属が、3つの異なる金属層を組み合わせて作られているのです。

 

 各層の役割を深掘り


 バックメタル層(スチール板)
  • 約0.5mm前後の厚みで、軸受全体の強度と剛性を支えます。

  • 磁性を持ち、形状保持と圧力分散の役割も。

 中間層(ケルメット合金)
  • 銅・鉛をベースにした合金で、疲労に強く、耐摩耗性も高い。

  • 衝撃や振動を吸収し、バックメタルと表面層の結合を強化。

  • 高速回転・高荷重のエンジンに最適。

 表面層(ホワイトメタル)
  • スズ・鉛系の軟質合金で、摺動面に直接接触する。

  • なじみ性が高く、異物噛み込み時も損傷を最小限に抑える。

  • オイル膜の保持や焼き付き防止に重要。

 

 トリメタル軸受のメリット


  • 高強度×高耐久:スチールの強度とケルメットの耐疲労性、ホワイトメタルの潤滑性が融合。

  •   軽量化  :厚みを薄くできるため、エンジンの軽量化に貢献。

  •  高性能化  :焼き付きにくく、耐摩耗・耐疲労が大幅に向上。

  • 製造コスト低減:3層を圧延で一体化し、安定した品質で大量生産が可能。

 

 リサイクル視点からの注意点


  • 3層の異種金属が複合しているため、分離処理が必要

  • 銅・鉛を含むケルメット層、スズ・鉛のホワイトメタル層、鉄のバックメタル層を分けることで、素材価値を最大化できる。

  • 分離作業には特殊な機械や化学処理が必要になるケースも多い。

  • 環境対応のため、鉛の管理は必須。

 

トリメタル軸受スクラップのまとめ

 トリメタル軸受は、3つの異なる金属層がそれぞれの長所を活かし合う「多層複合軸受」
 その性能は、自動車・船舶エンジンなどの高性能機械の信頼性を支えています。
 リサイクルの現場では、複雑な構造ゆえに扱いが難しい素材ですが、適切に分別・処理することで、貴重な資源として再利用が可能です。

 

 

 特殊金属・レアメタルは基本的に金属元素


発生が少なく一般的に見かけることの少ない特殊金属は、見た目での判別も難しいため、専門のスタッフによる検収が必要になります。最近では精度は低いですが、機械による金属の選別機(選別ガン)などもあるため、それを活用すればある程度判別が可能となっています。

※選別を行う選別ガンは様々な種類がありますが、一般的な物は精度が低いためお気を付けください。

 

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  この記事について(著者情報)

 金属リサイクルの専門家として金属スクラップを取り扱う神田氏と山崎氏が解説しています。

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