金属加工の技術:鍛造用語と解説

▶︎【鍛造】74種類

「鍛造」とは、金属加工の塑性加工法の一種で、常温または加熱した金属材料を工具で加圧して塑性変形を与え、結晶を微細化し、所定の寸法形状に加工する加工方法である。昔から刃物や武具、金物などの製造技法として使われてきた。

「技術」とは、科学の原理を役立てて、ものを生産したり組織したりする仕方や技。または、物事を能率的に行う技をいう。

異形絞り

異形絞りとは、金属鋼板を金型で圧力をかけ変形させる、成型軸直角断面の形状が、円形でない押出しのこと。異形絞りの1枚成形絞り加工ではコーナー部をR形状にすることができるため、汚れがたまりにくく、コスト削減が可能になる特徴がある。

鋳ぐるみ

鋳ぐるみとは、他の材料を鋳型の中に入れて鋳造により溶着させ、別の材料特性を必要な場所に部分的に持たせること。また、厚肉で冷却の遅い部分に生じる不良防止のため、あらかじめ鋳型内に熱伝導度の高い材料を入れ鋳物を内部から冷却する方法でもある。

鋳造

鋳造とは、鉄・アルミ合金・銅・真鍮などの金属を融点よりも高い温度で熱して液体にしたあと、得ようとする形状と同じ形状のキャビティ空洞を金型に注ぎ込み、冷やして製品を凝固成形する加工方法のこと。鋳造に使用する型を鋳型。鋳造でできた製品を鋳物という。

鋳抜き

鋳抜きとは、機械加工を行わず、金属を溶かした粗材の状態で、鋳型に流し込み穴形状や肉盗み形状等をつくること。

鋳放し

鋳放しとは、湯口・押湯などを除去し、鋳仕上げを終わった鋳物のことで、鋳物を鋳込んだまま、自然に冷却すること。

遠心鋳造

遠心鋳造とは、鋳型を鉛直の軸周りに回転させることより発生する遠心力を利用して溶湯を加圧し、鋳造する特殊な鋳造手法の一つである。特徴として、長い円筒形鋳物を中空鋳造したり、比重差による不純物分離を行うことができる。

オープン押出し

オープン押出しとは、耐圧性の型枠に入れられた素材に高い圧力を加え、わずかな隙間から押出すことで求める形状に加工する押出し加工のこと。オープン押出しは、素材ブランクをダイで拘束することなく押出す方法である。

押出し

押出し加工とは、耐圧性の型枠に入れられた素材に高い圧力を加え、わずかな隙間から押出すことで求める形状に加工する加工法のこと。ダイとパンチとのすきまより材料を流出させ、すきま部の断面形状の部品を作る加工法である。

温間鍛造

温間鍛造とは、金属を常温と再結晶温度との間の温度域600℃~850℃程度に加熱して鍛造すること。この温間鍛造の特徴は、冷間鍛造と熱間鍛造に近い寸法精度と変形し易さを材料に与えることができる。

回転鍛造

回転鍛造とは、工具を回転、または素材を工具軸のまわりに回転させて押込み、塑性変形によって部品を成形する逐次加工法のこと。代表的な加工方法は、クロスロールやヘリカルロール加工法、球や歯車の転造加工法、双頭ハンマによる回転鍛造法など。

型鍛造

型鍛造とは、上下1組の金型を用いて鍛造する方法である。インプレッションを型に彫って型内に素材を入れ型打する一般的な鍛造方法。

強制押出し

強制押出しとは、押出成形の塑性加工の一種である押出し加工において、ブランク素材をダイス内で拘束して強制的に押し出す方法のこと。断面減少率が30%以上の押し出し加工に用いる。

傾動鋳造法

傾動鋳造法とは、ペリカンといわれる湯だまりに溶湯を一度注ぎ、金型を傾動させ金型内に溶湯を静かに注ぐ鋳造法のこと。傾動鋳造法の特徴は、溶湯の流入が静であるため、乱流による酸化物の巻き込みが少ないことが挙げられる。

高温焼結

高温焼結とは、固体粉末の集合体を融点よりも低い温度で加熱して緻密な物体にさせる焼結で、主に材料の強度向上を目的に、1200℃以上で行う焼結のこと。一般的に、焼結雰囲気は窒素+水素あるいは不活性ガス(窒素やアルゴン)を用いる。

高温焼もどし

高温焼もどしとは、強じん性が要求される部品に用いられる加工法のこと。焼入した鋼の靭性を増加、または硬さを減ずるため、約550℃~650℃の温度に加熱した後、最低1時間以上は冷却する処理である。

コイニング

コイニングとは、貨幣やメダルなどのように、素材の表面に凹凸をつけたり、鍛造後に寸法精度を上げたりする加工法のこと。一対の工具で素材の上下面を加圧し行う鍛造のことで、圧印加工ともいう。

後方押出し

後方押出しとは、孔のあいた栓のようなダイスを材料の中へ押し込む、底付円筒状の製品や軸状部品をつくる方法のこと。素材のブランクをパンチで押し込み、パンチ内部に材料を流動させて製品を作る加工法である。

コールドチャンバー

コールドチャンバーとは、射出部が溶湯中になく、保温炉からダイカストマシンのプランジャースリーブへの溶湯の供給が、鋳造1回分づつの湯をすくい取るラドル等で供給される。コールドチャンバーダイカストと呼ばれる。

コールドボックス法

コールドボックス法とは、熱硬化でない常温で硬化する造型法のことで、鋳造用鋳型造型を常温における化学反応や、触媒ガスを用いた硬化反応によって形成する方法。

シェルモールド法

シェルモールド法とは、精密鋳造法の一つで、粘結剤を添加した鋳物砂を被覆した後、加熱した金型に充填し、樹脂を溶融し砂粒どうしを結合させる造型法である。

時効処理

時効処理とは、時間の経過に伴って性質が変化する熱処理を時効処理という。鋼をいったん溶かし、適当な温度で時間保持する処理のこと。目的は、鋼変化の安定化や、変化の促進のために行う。アルミ合金やマルエージング鋼などで利用されている処理方法である。

しごき加工

しごき加工とは、耐圧性の型枠に入れられた素材に高い圧力を加え、わずかな隙間から押出す加工をする押出し加工に分類される。材料を絞りながらしごき加工を行い外径の精度出しなどを行う。

自由鍛造

自由鍛造とは、金型で成形するのではなく、叩く台とハンマーなど汎用工具を使用して成形を行う鍛造のこと。金型に制約されないため型鍛造より成形エネルギーは小さい。大型製品を少量生産する鍛鋼品に適する。

焼結

焼結とは、粉末が機械的に結合された圧粉体を固体粉末の集合体を融点よりも低い温度で加熱すると、拡散現象により、粉末が固まって焼結体と呼ばれる緻密な物体にな強い金属的な結合にすること。

ショウプロセス

ショウプロセスとは、精密鋳造に属する鋳型製作方法の一つ。広い意味でインベストメント鋳造法の改良法といわれている。被覆材にエチルシリケート、粉粒状耐火物および触媒を混合したスラリーを模型に流し込み、ゲル化した状態で離型し、焼成固化して鋳型とする。

重力鋳造法

重力鋳造法とは、重力を利用して鋳型の上部に設けられた湯口から、金型の中の空洞部に溶融金属を注ぎ込み、鋳型内を充填させる鋳造法のこと。重力鋳造法の特徴は、凝固時の押湯圧は重力のみで行うように、他の鋳造法に比べ単純である。

芯付け

芯付けとは、寸法精度の良好な部品が加工できる冷間鍛造で、同心性のよい穴明けをする一手段。押出し加工する前の素材ブランクに、前工程で押出しパンチの先端形状と同様に成形しておき、押出し加工時のガイドとする加工法である。

スウェージング

スウェージング(回転冷間鍛造加工)とは、ダイスを回転させ、母材である棒材やパイプ材を叩きながら外径を小さくする加工法のこと。金属を削らずに叩き伸ばすので、母材が少量ですむためコスト低減にもつながり、加工中の切削クズもほとんどない。

据込み

据え込みとは、ブランクの上下面を工具で圧縮して高さを縮め、材料を軸と直角方向に拡げる加工のこと。または、材料に加えた加圧軸で断面積を広げる加工のことでもある。限度は、製品外周に亀裂やひび割れのクラックが発生するまでの外径の増加率で決まる。

静圧造型

静圧造型とは、空気の流れと衝撃力を利用した生砂造型法の一つである。多数の通気口であるベント穴をあけた金型や金枠で、砂の中に空気の流れを作り、高い強度の鋳型作ることが可能。

精密鋳造法

精密鋳造法(ロストワックス精密鋳造法)とは、砂型鋳造法と比較し、格段に寸法精度の高い製品を作り得る鋳造法のことで、コーティングを繰り返すシエルタイプと固形鋳込みがある。

背切り

背切りとは、工具や金型を用いて、長軸の材料の一部を圧延する鍛造加工方法の一種のこと。この背切りを繰り返すと薄板が得られる。

接種

接種とは、鋳鉄の材質改善をめざして接種剤を投入する処理。接種の目的は、合金効果以上の物理化学的変化を与えることで、溶湯にある物質を少量添加することで、鋳鉄強度の増加、チル発生の抑制、鋳造組織の改善を行う。接種剤は、黒鉛系・フェロシリコン系・カルシウムシリコン系がある。

塑性加工

塑性加工とは、物体に作用する外力を取った後にも変形が残留する塑性を利用し、材料に大きな力を加えて変形させる加工法のこと。特徴としては、加工時間が短く、材料ロスが少なく、あらゆる素材の大きさにも適応可能であるため工業製品の生産使われる。

前方押出し

前方押出しとは、ダイ内にブランク素材を入れ密閉することで、ポンチの進む方向に材料を流動させて、ダイとカウンターパンチの隙間から素材を押出し、段付軸や円筒状の製品を作る方法のこと。段付軸や底付円筒状の製品などを作る。

ダイカスト法

ダイカスト法とは、金型に溶融金属を高速で鋳型内に圧入して鋳物をつくる方法のこと。特徴として、寸法精度の高い、精密で鋳肌のきれいな鋳物製作が可能である。

多数個型打

多数個型打とは、生産性、鍛造歩留まり向上を目的に、1つの金型で同時に2個以上の鍛造品を同時に成形すること。

鍛造

鍛造とは、金属加工の塑性加工法の一種で、常温または加熱した金属材料を工具で加圧して塑性変形を与え、結晶を微細化し、所定の寸法形状に加工する加工方法である。昔から刃物や武具、金物などの製造技法として使われてきた。

鍛造温度

鍛造温度とは、鍛造中の材料温度のこと。再結晶温度は、純鉄は630℃、鋼材900℃だが、熱間鍛造の場合は1100~1250℃をいう。高音になるほど変形抵抗や成形荷重が小さくなる。しかし高温すぎると結晶粒が粗大化するため脱炭の危険もある。

鍛造バリ

鍛造バリとは、部品外側の材料余肉の残留物で、鍛造品の型打ちの際、材料の余肉が金型のすきまからはみ出してできる薄い材料部分のこと。鍛造バリは、金型内に肉を充満させる重要な役割がある。

段付け加工

段付け加工が必要になるのは、鍛造型では、見切線が型合せ面になるためである。この段付け加工は、鍛造角型の上下型合せ面に見切線の形状に合わせて段をつける加工のこと。鍛造製品の形状が複雑で見切線が一つの平面上にない型は、この段付け加工が必要になる。

鍛練

鍛練とは、金属を打ちきたえるように鋳塊の樹枝状組織を破壊することで、鋳巣、気泡などを圧着させ材料組織の徴細化をはかり、材料の持つ靱性の向上を図る熱間鍛造作業の一種。材料内部まで十分均一に変形させることが重要なポイントとなる。

ツーヒート

ツーヒートとは、一度冷却して再加熱する12焼鍛造のことで、材料を成形し終るまでに2回の材料加熱が必要な熱間鍛造作業のこと。また耐熱鋼などの鍛造性の悪い材料を鍛造する場合は、3回以上と加熱、鍛造を繰り返すこともある。

通電加熱

通電加熱(ジュール加熱)とは、被加熱材に直接電流を流す加熱方法で、体積全体に流れた電気がすべて熱変換され、均一かつ迅速な加熱が可能になる。それにより発生するジュール熱で材料の加熱を行うこと。

つかみ代

つかみ代とは、旋盤や鍛造で製作の際、材料をつかむための部分のこと。鍛造製品以外の材料部分で、このつかみ代がないと製作できない事が多い。

低圧鋳造法

低圧鋳造法とは、精密な金型に溶かしたアルミニウム合金などを低速、低圧で注入し、鋳物を成形する方法のこと。アルミニウム合金の金型鋳造に使われる。密閉されたルツボ内の溶湯面に、導管(ストーク)を通して溶湯を押し上げ鋳型内に注湯する鋳造法である。

等温鍛造

等温鍛造とは、熱間鍛造で金型をヒーターで加熱し素材と同じ温度にして行う鍛造のこと。通常の熱間鍛造では、鍛造中に素材は冷却される。素材に比べ金型温度が低くなると、素材の変形抵抗が高まり成形困難となる。

同時転造

同時転造とは、平転造盤あるいは丸転造盤の設備を使用し、強い力を加えて素材を変形させる塑性加工の転造加工をねじ部とセレーション部というような、2ケ所以上の部位を同時に転造加工する技術のこと。通常、外径の違う部位を同時に転造するため、その際に発生する周速差に対処することが必要になる。

生砂造型法

生砂造型法とは、生砂を用いて鋳型を造型する方法のこと。主に鋳鉄で用いられる。造型法として、激しく上下に振動与えて固めるジョルト、静圧を加えるスクイズなどがある。

ねじ転造

ねじ転造とは、丸棒材をねじの形をした複数のロールで挟み込み、素材を回転させる間に、ねじ山と反対の形状の工具を押し付けて、回転させながらねじ山を成形する加工のこと。切屑を出さない冷間成形で行われ、材料が塑性されることで、強度や防錆効果の向上など切削というメリットがある。

熱間鍛造

熱間鍛造とは、金属材料を加熱し、プレス機で圧力をかけて金型成形する金属加工法のこと。鋼材であれば、再結晶温度が600℃なため、加工時の温度低下を見込み900〜1200℃に加熱して鍛造することになる。また、加熱による鍛練により材料が高い強度と靱性を得られ、複雑形状まで成形が可能となる。

熱冷複合鍛造

熱冷複合鍛造とは、金属材料を加熱した上で、プレス機で金型成形する熱間鍛造後に、常温下の金属材料にプレス機で弾性限界を超える圧力で圧縮成形する冷間鍛造成形をする工法。熱間と冷間の組み合わせにより、大変形能と高精度化を兼ね備え、コンパクトな設備で高精度の鍛造粗形材が得られる。

歯形鍛造

歯形鍛造とは、歯車の歯を成形する鍛造のこと。歯車の歯のかみ合わせによって一方の軸から他方の軸に確実に動力を伝える装置のため、歯部のファイバーフローがつながっているため切削品よりも強度が高く歯面面粗度が良い。

火造り

火造りとは、金属を加熱して可塑性をもたせ、必要な形につくり上げる熱間での自由鍛造のことである。

PF法(無孔性ダイカスト)

PF法とは、ダイカスト法の一つで、金型内のキャビティ、湯道、スリーブ等の空間を酸素ガスで置換しておき、高温の溶湯と酸素が反応し酸化アルミを形成させる鋳造法。酸素はダイカスト合金と化学反応を起こし強度にばらつきが少ないといったメリットを得られる。

一液潤滑

一液潤滑とは、冷間鍛造の潤滑剤であるボンデ処理(リン酸塩・クロム酸塩・塩基性塩・酸化物・硫化物など)など、りん酸塩皮膜処理に替わる潤滑剤のこと。1種類の液で潤滑処理するため簡単であり、廃棄物がでない潤滑方法である。

ファインブランキング

ファインブランキングとは、適正な隙間のクリアランスを極力なくした上で、ダイとの間の板を加圧し、パンチ下の材料も逆押えにより上下両方から加圧して加工する抜き打ち加工するせん断法のこと。せん断変形部の材料を圧縮応力状態に保ち、き裂を発生させずにせん断分離することが可能。

Vプロセス

Vプロセスとは、さらさらな状態の砂を、真空(減圧)によって鋳型を造型する鋳造法のこと。鋳型で大気圧に戻すだけで型バラシができるため砂処理工程が簡略化できる。そのため枠ばらし・砂落ち性が良い上に、鋳肌が良い。

フルモールド法

フルモールド法とは、発泡ポリスチレンなどの消失性材料を使って模型を製作し、模型に直接、溶融金属を注湯することにより模型が消失し、注湯した金属を置換して鋳物を製作する方法。つまり、鋳型内の模型と溶湯を置換しながら鋳物を製造する鋳造方法と言える。鋳型内が、模型で満たされることから、フルモールド鋳造法と呼ばれる。

フローフォーミング

フローフォーミングとは、円板・円管の材料を回転させながら、工具で局所的なしごきなど塑性変形を繰り返すことで板厚を変化させ成形する加工法のこと。厚い板や塊に近い形状の材料を使用し、薄く伸ばしたり、一箇所に集約して厚くしたり、材料を積極的に流動させて成形する。

粉末冶金

粉末冶金とは、金属粉末を成型して焼結し、金属製品を造る製法のこと。陶磁器の製法に近く、金属粉末を圧縮成形後、材料の融点以下の温度で加熱することで粉末粒子を拡散結合(焼結)させて製品とする技術。

閉塞鍛造

閉塞鍛造とは、バリの出口部をなくした型構造である。材料を金型内に閉じ込め、パンチにより材料を押し出し、金型内の空間を満たす方法である。複動機構を有するプレスやダイセットを用いる密閉鍛造の一種。精密鍛造品の製造や、材料歩留まりの向上などなどのために活用される。

ヘリカルローリング

ヘリカルローリングとは、材料軸に対し一定の傾斜をした軸を持った3個のロールで、材料を加圧して径を変化させる鍛造。ロールは円錐形状で回転方向は全て同じであり、回転成形のため鍛造の歩留まりがよく従来の成形方法よりコスト低減が可能となる。

ホットチャンバー

ホットチャンバーとは、ダイカスト法の一つで、射出部、グースネックが溶湯中にあり、加熱されている。そのためホットチャンバーダイカストと呼ばれる。溶湯はポットの溶湯中に沈んでいる射出部から押し出され、導入管であるグースネックを通り、金型に到達する方法。亜鉛・錫・鉛などの低溶融合金ダイカストやマグネシウムダイカストに多く用いられている。

密閉据込み

密閉据込みとは、材料に加えた加圧軸に直角の方向に材料がつぶされて動き、断面積を広げる加工である据込み加工において、材料の逃げ場のない加工方法のこと。

密閉鍛造

密閉鍛造とは、製品にバリを出さないために、バリの出口部をなくした型鍛造で、型内の充満性を高める方法である。特徴としては、切断重量の精度が必要であり単純形状の製品が主体となる。

面付け

面付けとは、鍛造工程において次工程に送り、プレス加工、鍛造、引抜加工などに用いる型ダイスに挿入する際、素材が安定して挿入されるように素材の先端につける面のこと。

揺動加工

揺動加工とは、電極またはワークを多角形などに揺れ動かしながら行う加工方法のこと。大きな特徴として、加工屑の排除の点で有利となる電極と被加工物の間隙が広くなる構造がある。

溶湯鍛造

溶湯鍛造とは、鋳型内に注入された金属が鋳型に鋳込まれて溶融状態または半溶融状態にある金属に高圧力下で凝固が完了するまで加圧を続ける鍛造法。溶湯鍛造により寸法精度のよい、緻密な鋳肌の製品を歩留りよく製造が可能となる。

予備成形

予備成形とは、鍛造では本格的に行う主成形前に補助的に行う工程。成形材料をあらかじめ製品のおよその形状にまとめ上げ、製品形状の安定性、製品精度の向上および金型寿命の向上を目的としている。

リデュースロール

リデュースロールとは、熱間鍛造部品の材料歩留まり向上を目的とした、加熱した金属鋼板をロールで細く絞る予備成形装置のこと。各工程の断面形状を交互に楕円に似た曲線のオーバル、正方形や四角のスクエアにして、材料を交互に90度回転させて延ばす。

リングローリング

リングローリングとは、直径の大きなリングに圧延する成形法のことで、プレス鍛造と比べ材料歩留り向上が期待できる。プレス鍛造の予備成形としても使用されたり、その予備成形したリング状の粗材を、数個のロールを用いてリングに圧延する。

冷間鍛造

冷間鍛造とは、金属素材を室温など常温下の環境下で型の間で圧縮成形する方法のこと。常温で鍛造するため大きな成形圧力を必要とする上、ワークと金型との硬度の差が小さく、 金型自体の設計が難しい。

ワンヒート

ワンヒート(1焼鍛造)とは、材料を鍛造品として成形し終るまでに、1回の加熱で行われる熱間鍛造作業のこと。型鍛造の場合はワンヒートが殆どで、その型を「複式型」という。

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