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鍛造プロセス完全ガイド:種類、操作、用途、メリット・デメリット

鍛造プロセスとは

鍛造は、金属を加熱して塑性状態にし、圧縮力を加えて所望の形状を得る金属成形プロセスです。基本的に熱間加工ですが、常温で行う冷間鍛造も存在します。現代ではあらゆる製造業で不可欠な技術となっています。

鍛造の基本操作

1. 引き伸ばし

材料の長さを伸ばし、断面積を減らす操作です。長さ方向に垂直な圧縮力を加えます。引張力で長さを変える場合は「線引き」と呼ばれ区別されます。

2. アップセッティング

引き伸ばしの逆操作で、長さを短くして断面積を増やします。長さ方向に平行な圧縮力を加えます。

鍛造の分類

温度による分類

熱間鍛造

再結晶温度以上で加工し、変形抵抗が低く複雑形状に適します。多くの金属では融点の約半分が再結晶温度です。

温間鍛造

融点の約40%の温度で行い、熱間と冷間の中間的特性を持ちます。

冷間鍛造

常温で加工し、全鍛造プロセス中で最高の機械的特性が得られます。寸法精度・表面仕上げも優れています。

ダイ配置による分類

開放型鍛造

平坦なダイまたは無ダイで、主に熱間鍛造として用いられます。仕上げが粗くなりますが、大型品に適します。

閉鎖型鍛造

インプレッションダイを用いて所望形状を再現します。仕上げ加工が不要なことが多い一方、高い荷重が必要です。

設備による分類

スミス鍛造

伝統的な手法で、開放型ダイを用い、固定アンビル上でハンマー打撃により変形させます。手動または動力ハンマーを使用します。

ドロップ鍛造

閉鎖型インプレッションダイで、自動ハンマーが落下動作により連続打撃を与えます。突発的な荷重が特徴です。

プレス鍛造

ドロップ鍛造に似ますが、油圧プレスによる連続的な押圧力を用います。材料を引き伸ばし断面を減らします。

マシン鍛造

アップセッティングプロセスで、断面積を増やし長さを減らします。

メリット・デメリット

メリット

デメリット

主な用途

製造プロセス

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