型鍛造
型鍛造(Die Forging)は、金属を高温に加熱し、**金型(ダイ)**を使って圧力を加えることで、所定の形状に成形する鍛造方法です。塑性加工の一種であり、機械部品や工具など、高強度を求められる製品の製造に広く用いられています。
型鍛造の特徴
① 高強度・高靭性
- 鍛造によって金属内部の結晶組織が微細化され、強度や耐久性が向上します。
- 鋳造(キャスティング)と比較して内部欠陥が少なく、強度が均一です。
② 精密な形状の加工が可能
- 金型を使用するため、複雑な形状の製品を高精度で成形できます。
- 後加工(切削や研削)を最小限に抑えられ、材料のロスが少なくなります。
③ 量産性が高い
- 同じ形状の部品を大量生産するのに適しており、自動車や航空機産業などで活用されています。
型鍛造の種類
1. 熱間鍛造(ねっかんたんぞう)
- 再結晶温度以上(1,100℃前後) に加熱した金属を鍛造する方法。
- 加工しやすく、強度の高い製品を得やすい。
- 例:エンジン部品、工具、歯車など。
2. 温間鍛造(おんかんたんぞう)
- 600〜900℃程度 に加熱して鍛造。
- 熱間鍛造よりも精度が高く、冷間鍛造よりも成形しやすい。
- 例:自動車部品(クランクシャフト、ギア)。
3. 冷間鍛造(れいかんたんぞう)
- 室温または低温(200℃以下)で鍛造。
- 加工硬化により高い強度を実現するが、成形が難しい。
- 例:ボルト、ナット、シャフト。
型鍛造の工程
- 素材の準備
- 鍛造用の金属材料(ビレットやスラグ)を選定。
- 加熱(必要な場合)
- 熱間・温間鍛造では加熱炉で適切な温度に加熱。
- 型鍛造
- 金型に金属を挟み込み、ハンマーやプレスで成形。
- トリミング・仕上げ加工
- バリ(余分な部分)を除去し、必要に応じて切削加工。
- 熱処理・表面処理
- 焼入れや焼戻しで強度調整し、防錆処理を行う。
型鍛造の用途
- 自動車部品(クランクシャフト、ピストン、ギア)
- 航空機部品(タービンブレード、ランディングギア)
- 建設機械・農機具(シャフト、アーム部品)
- 工具・金型(レンチ、ハンマー)
まとめ
型鍛造は、金属を強くするだけでなく、高精度かつ効率的な製造が可能な加工法です。特に、高強度が求められる機械部品や工具に適しており、自動車・航空機・建設など幅広い産業で活用されています。
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