鍛造とはAbout Forging
鍛造は金属材料に工具で圧力を加えることで強度を高め、狙いの形を成形する加工法です。
金属加工のなかでも「塑性加工」に分類され、大型タービンやコイン、自動車部品などさまざまな製品の製造に用いられています。
鍛造の歴史
鍛造のメリット
鍛造の代表的なメリットを3つご紹介します。
- 金属が粘り強くなる
- 繰り返し金属を叩くことで金属内部の気泡を押しつぶし、結晶構造が緻密になります
- 製品の形に沿った鍛流線ができる
- 鍛流線(ファイバーフロー)が表面の輪郭に沿っているため、表面に生じる引張応力に対して強くなります
- 最終製品に近い形を成形できる
- 追加工が不要で生産性が高いため、生産効率が向上します
型を用いるため、大量生産にも対応可能です
鍛流線(ファイバーフロー)とは
引用:鍛流線(ファイバーフロー)とは|はじめの工作機械
鍛流線は、金属が流動したときにできる金属繊維のながれです。
製品のカタチに沿ったファイバーフローが発生することで、強度が高い金属になります。
製品のカタチに沿ったファイバーフローが発生することで、強度が高い金属になります。
鍛造の種類
ここでは「型鍛造」と「自由鍛造」の解説をします。
型鍛造とは
型鍛造は、最終形状に近い金型を用いることで、高い寸法精度を実現する加工法です。生産性が高く、自動車部品などの量産部品の製造に向いています。
〈型鍛造の種類〉
- 半密閉鍛造
- 型を密閉せずにあえて隙間を作ることで、金型全体に金属を流動させる加工法です。
型の隙間に流動した材料はバリになり、バリは仕上げ加工で除去されます。 - 密閉鍛造/閉塞鍛造
- バリが発生する隙間を持たず、材料を金型全体に流動させるため高温で鍛造を行います。
密閉加工は上下の金型のみを用いるため、丸物で単純な形を成形する際に用いられます。
閉塞鍛造は金型に加え分割された上下のパンチを使用し、複雑な形を成形することができます。。 - 圧印加工
- 薄い材料に模様を与える際に用いられる加工法で、コインのような製品の大量生産に用いられます。
- 据え込み加工
- 金型に棒状の材料を入れパンチで圧力を加えるアプセット加工と、材料の頭部だけを加工するヘッダー加工に分類できます。
自由鍛造とは
汎用性の高い金型を使用して材料を圧縮・変形させる加工法を総称して、自由鍛造とよびます。自由鍛造は、少量多品種の製品や鋳塊(インゴット)の鍛錬や、大きな製品の加工に用いられます。
最終的な仕上げには、切削などの追加工が必要です。