熱間鍛造について⑥ 熱間鍛造に使用される機械
熱間鍛造用の機械は、ハンマーを材料にぶつける「ハンマー鍛造」と、油圧やモーターにより加圧する「プレス鍛造」に大別されます。
熱間鍛造に使用される機械には、ハンマーを衝撃的に材料にぶつける「ハンマー鍛造」と、油圧やモーターにより加圧する「プレス鍛造の2種類があります。
ハンマー鍛造とプレス鍛造
熱間鍛造に使用される機械には、大きく分けて「ハンマー鍛造」と「プレス鍛造」の2種類があります。
ハンマー鍛造
ハンマー鍛造とは、重力または圧縮空気等の力によってハンマーを加速させ、金敷の上に置いた材料に衝撃的にぶつけることで鍛造を行う方法。
ハンマー荷重を細かくコントロールするのが難しい反面、大きな運動エネルギーを投入することができます。また、高温の材料が型に接触する時間が短くて済むため、型の高温化を避けることができ、鉄の熱間鍛造において威力を発揮します。
プレス鍛造
一方、プレス鍛造とは、油圧やモーター等によってフレームの中でスライドを動かし、材料に荷重をかける方法で、その機構は油圧プレス、機械プレスに大別されます。鉄・非鉄の熱間鍛造において使用されます。
油圧プレス
油圧プレスは、ポンプからフレーム上部に搭載された油圧シリンダへ油を送り、荷重を発生させます。パスカルの原理により大きな圧力を生むことができますが、油圧プレスのスライドが動く速度は遅いため、小さな冷えやすい部品の熱間鍛造には不向きです。しかし、発電所におけるタービン発電機の回転子のような巨大な鉄の塊に対して熱間鍛造を行う際には、大型の油圧プレスが使われています。
機械プレス
機械プレスは、モーターの回転運動を、クランクやナックルプレス、スクリュー等を介することでスライドの直線往復に変換し、荷重を発生させます。
「クランクプレス」は、冷間・熱間を問わず小物の大量生産に適しており、「ナックルプレス」は精度を求められる冷間に最適です。
そして、「フリクションスクリュープレス」は、回転軸の両端に取り付けた1枚ずつの円盤(フリクションホイール)を、主軸であるオスねじに取り付けたフライホイールに交互に接触させることで、時計回り・反時計回りを切り換え上下動を繰り返すしくみです。このフリクションスクリュープレスにサーボモーターを取付けることにより、スライド下降中に減速することができ、一工程終了時にモーターを減速させながらスタート位置で停止させることができます。
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