荒削りな金属ビレットが、激しいハンマー加工を経て、精密な自動車部品、頑丈な橋梁要素、あるいは芸術作品へと変貌していく様子を想像してみてください。この驚くべき変容を可能にするのが鍛造です。これは、製造業において重要な役割を果たす、古くて新しい金属成形技術です。鍛造は金属を成形するだけでなく、その機械的特性を大幅に向上させます。この記事では、金属の変容の秘密を明らかにする、4つの基本的な鍛造プロセスを探求します。
鍛造とは、圧縮力（衝撃または圧力）を用いて金属ビレットに塑性変形を誘発し、特定の形状、寸法、および向上した特性を持つ部品を作り出す製造プロセスです。形状を整えるだけでなく、鍛造は金属の内部微細構造を改善し、強度、靭性、および疲労強度を高めます。鍛造作業は、作業温度によって分類されます。熱間鍛造は金属の再結晶温度以上で行われ、冷間鍛造はそれ以下で行われます。選択は、材料の種類、必要な特性、および部品の仕様によって異なります。
重要な洞察： 鍛造は金属を成形するだけでなく、その構造的完全性を根本的に改善し、鍛造部品を鋳造または機械加工された代替品よりも耐久性のあるものにします。
スミス鍛造としても知られるオープンダイ鍛造は、最も古く、最も汎用性の高い金属加工方法の一つです。金床、ハンマー、補助設備などのシンプルなツールを使用して、職人は繰り返し叩いたり圧力を加えたりして金属を徐々に成形します。この技術は、金属がすべての方向に自由に流れる、大型で重量のある部品の製造に優れています。そのため「オープン」鍛造と呼ばれます。
インプレッションダイ鍛造とも呼ばれるこの方法は、成形されたダイ内で金属の流れを閉じ込めます。ビレットは、巨大な力の下でダイキャビティに押し込まれ、自動車のクランクシャフトや航空宇宙用継手などの複雑で大量生産される部品に最適な、公差の厳しいニアネットシェイプ部品を製造します。
室温またはそれに近い温度で行われる冷間鍛造は、加熱コストを削減し、酸化を防ぎます。一般的な技術には、冷間圧造（ボルト/釘用）、押出、曲げ、およびドローイングが含まれます。ファスナーや電子部品などの小型精密部品に最適です。
注： 材料の選択が重要です。十分に延性のある金属（例：低炭素鋼、アルミニウム）のみが、冷間鍛造の激しい変形に耐えることができます。
この特殊なプロセスは、回転するローラー間で中空ビレットを段階的に圧縮することにより、シームレスなリングを形成します。用途は、ベアリングレースやギアブランクから、工業用フランジやタービンリングまで多岐にわたります。
各鍛造方法は、それぞれ異なるニーズに対応します。オープンダイは巨大な部品に、クローズドダイは複雑な大量生産部品に、冷間鍛造は精密な小型部品に、リングローリングは円形用途に。技術が進歩するにつれて、精密鍛造、等温鍛造、電磁成形などの革新が金属加工の可能性を広げ続け、鍛造が現代の製造業に不可欠であり続けることを保証します。
