鍛造プロセスとは何ですか?
簡単に言えば、鍛造とは、通常、ハンマー、プレス、またはダイを使用して、圧縮力を適用することで金属が形成される製造プロセスです。金属が溶けて金型に注がれる鋳造とは異なり、鍛造は、常にではなく、より順応性のある固体金属で動作します。
鍛造の中核的な原則は、金属の内部粒構造を改良することです。力の適用は不純物を分割し、空間(気孔率)を閉じ、粒の流れを整列させて、部品の一般的な形状に従います。これにより、非常に強く、タフで、信頼性の高い完成品が生まれます。
鍛造プロセスの基本的なステップ
特定の手法はさまざまですが、ほとんどの鍛造操作はこれらの一般的な手順に従います。
1.ストックの準備:プロセスは、「ストック」または「ビレット」と呼ばれる金属片から始まります。これは通常、特定のボリュームにカットされたバーまたはインゴットです。
2。加熱(熱い/温かい鍛造用):ビレットは、延性温度(「プラスチック」)になる特定の温度に鍛造または炉で加熱されますが、固体のままです。この温度は金属によって異なります(例えば、鋼はしばしば約2,200°F / 1,200°Cに加熱されます)。
3。形成:加熱された順応性のあるビレットは、ダイまたはアンビルに配置されます。計り知れない圧縮力が適用されます:
*ハンマーは、金属を変形させるための衝撃打撃をもたらします。
*プレスは、金属を形作るために徐々に絞る圧力をかけます。
4。仕上げ(二次操作):現在は「鍛造」と呼ばれる鍛造部品が、次のようなさまざまな二次プロセスを受ける可能性があります。
*トリミング:余分な金属(フラッシュ)が切断されます。
*熱処理:部品は制御された条件下で再加熱され、冷却され、硬度や強度の増加などの望ましい特性を実現します。
*機械加工:粉砕または粉砕によって正確な寸法と仕上げが達成されます。
*表面処理:ショットブラストや塗装などのプロセスは、耐食性と外観に適用されます。
鍛造プロセスの重要なタイプ
鍛造は、金属の温度と使用される機器の種類に基づいて分類されます。
1。温度で
ホット鍛造:最も一般的なタイプ。金属は、再結晶温度より上に加熱されます。これにより、ひずみ硬化が防止され、大きな形状の変化が可能になり、必要な力が少なくなります。優れた強度の部品を生産し、大量生産に最適です。
コールドフォーミング:金属は室温またはその近くに形作られています。このプロセスは、ひずみ硬化(作業硬化とも呼ばれる)を通じて金属の強度を高め、優れた表面仕上げと寸法精度を提供します。ただし、より強力な機器が必要であり、金属をどれだけ変形できるかは制限されています。例には、爪、ボルト、リベットが含まれます。
温かい鍛造:再結晶温度の下で室温を超えて伝達されます。ホットフォーミングとコールドフォーミングの利点のバランスを提供し、ホットフォーミングよりも優れた精度を提供し、コールドフォーミングよりも少ない力を必要とします。
2。機器/技術によって
Open-Die Forging(自由鍛造):ワークピースは、金属を囲まない2つのフラットまたはシンプルな形状のダイの間に圧縮されます。オペレーターは、希望のフォームを達成するためにワークを再配置する必要があります。シャフト、リング、シリンダーなどの大きくてシンプルな形状に使用されます。
閉じたダイ鍛造(印象ダイ鍛造):加熱されたビレットは、目的の部分形状の事前印象を含む一対のダイに配置されます。ダイは一緒になって、金属に空洞を満たすように強制されます。これは、コネクティングロッドやレンチのような複雑で高精度の部品がどのように作られているかです。余分な金属は「フラッシュ」を形成し、後でトリミングされます。
ロール鍛造:丸いまたは平らなバーが2つの特別な形状のロールを通過し、その断面を徐々に減らし、その長さを上げて葉の春やxハンドルのような部分を形成します。
偽造部品の一般的なアプリケーション
鍛造コンポーネントは、障害がオプションではない業界で重要です。
自動車:クランクシャフト、コネクティングロッド、ギア、車軸
航空宇宙:ジェットエンジンタービン、着陸装置コンポーネント、構造部品
産業:タービン、ギア、バルブ、高圧の継手用の巨大なシャフト
ツール:レンチ、ハンマー、プライヤー、および手術器具
軍事および防衛:銃器、戦車、ミサイルのコンポーネント
要約すると、Forgingは、単純な金属片を、非常に内部構造を改善するために力を戦略的に適用することにより、高強度の高積分成分に変換する基礎的な金属加工プロセスです。これは、世界で最も重要で重く装填された金属部品を作るための選択プロセスです。

