鍛造
鍛造は長い歴史を持つ金属加工プロセスです。その基本原理は、金属材料に圧力を加えることで固体状態で塑性変形を起こさせ、形状と機械的特性を変化させることです。金属を溶かして液体にし、それを鋳型に流し込む鋳造プロセスとは対照的に、鍛造は固体状態における金属の塑性流動に着目します。
工業的な鍛造の原理は、ハンマー、押し出し、圧延などの外部力を用いて金属ビレットに圧力を加え、塑性変形を強制することで金型のキャビティを埋めたり、所望の形状に成形したりすることです。この過程で、金属内部の結晶構造は大きく変化します。当初粗かった結晶粒は粉砕され、伸長し、再配列することで、より緻密で微細、そして均一な結晶構造へと変化します。これが、鍛造が金属材料の強度、靭性、疲労強度、耐摩耗性を効果的に向上させる鍵でもあります。
さまざまな分類基準に従って、鍛造の種類と方法は次のカテゴリに分類できます。
成形方法により異なります。
オープンダイフォージング：
自由鍛造は、ハンドハンマー、パワーハンマー、アンビルなどの簡単な工具を用いて金属ブランクを鍛造し、段階的に成形する手法です。柔軟性が高く、小ロット生産、単品生産、大型ワークに適していますが、生産効率は低くなります。
金型鍛造：
あらかじめ設計された金型に金属ブランクを配置し、圧力を加えて金型内で変形させることで、正確な形状とサイズを実現します。型鍛造は生産効率が高く、大量生産に適していますが、金型の製造コストが高くなります。
動作温度に応じて：
熱間鍛造：
鍛造は、金属ビレットを再結晶温度以上に加熱することで行われます。熱間鍛造は金属の変形抵抗を大幅に低減し、成形を容易にします。ほとんどの金属材料に適しており、より大きな変形が可能です。
冷間鍛造：
鍛造は室温で行われます。冷間鍛造は金属の強度、硬度、表面品質を向上させることができますが、変形量は限られています。通常、塑性加工性に優れた金属材料や小型部品に適しています。
フラッシュの有無により、
オープンフォージング：
鍛造工程では、金属が金型の外側へ流れ出します。この余分な金属はバリと呼ばれ、後で除去する必要があります。開放鍛造の金型構造はよりシンプルです。
型鍛造：
金属はバリを作らずに密閉型で研磨されるため、精度が高く、材料利用率も高くなりますが、金型コストも高くなります。
他の工程と比較して、鍛造には機械的特性の向上、信頼性の向上、材料コストの削減といった利点があります。しかし、設備費や金型費の高騰、あらゆる材料への対応が困難、ワークピースの形状に制約があるといった欠点も存在します。 Tung Shuhn Precision お客様の様々な課題を解決する専門の鍛造工場です。
