株式会社 水本機械製作所 ステンレスチェーン・金具・ジョイント・メーカー

Quality

成分・品質・材質について

様々な製造方法 -鋳造・鍛造-

Casting and Forging

チェーンを製造するために「線材」を「曲げる」「溶接する」等の加工を行います。チェーンという製品は「線材」の材料形状から製造しやすい形状をしています。では、複雑な形状をしている製品はどのように製造すればいいでしょうか?

鋳造

金具の製造方法の一つに鋳造(ちゅうぞう)という方法があります。鋳造とは金属を加熱して溶かし、型に流し込み、冷えた後で型から取り出す成形法のことです。
鋳造の中でもいくつか種類があるのですが、その一つに「ロストワックス製法」という方法があります。「ロストワックス製法」の工程としては、まず金型で製作した部品形状にワックス(ろう)を流し入れて模型を作ります。そして模型を耐火材でコーティングした後、加熱してワックスを溶かします(脱ろう)。これを鋳型として、溶かした金属を流しこみ成形します。
この方法は、複雑な形状の金具でも、比較的容易に加工でき、1度に大量に生産することができます。

ロストワックス製法の工程

鍛造

鍛造とは、金属を叩いて圧力を加えることで強度を高め、目的の形状に成形する技術です。この叩く作業を「鍛える」というので、「鍛えて造る」ことからこの製造法を「鍛造」と呼ぶようになりました。
鍛造は金属をハンマーやプレスで叩くことで内部の隙間をつぶし、結晶を微細化し、結晶の方向を整えることで強度が高まるのが特徴です。その性質上、強度が必要な製品によく用いられ、自動車や航空機などの部品から、包丁やペンチなどにも用いられています。

鍛造の工程

鋳造と鍛造の違い

鋳造と鍛造、そのどちらでも同じかたちの部品をつくることはできますが、たとえ同じ見た目のものをつくっても、両者には大きな違いがあります。その違いを下記の表に示します。

- 鋳造 鍛造
加工法 ドロドロに溶かした金属を型に流し込んで成形する 棒材や板材などを金型で圧縮することで成形する
メリット 複雑な形状でも、比較的容易に加工でき、1度に大量に生産できる 内部欠陥が出にくく、圧縮する際金属内部の結晶が整うため、強度が出る
デメリット 強度が低く、内部に欠陥ができる可能性がある 鋳造に比べて成形に時間がかかり、鋳造のような複雑な形状のものを何でも作ることはできない
コスト コストは低め
(部品の形状・寸法・仕様による)
コストは高め
(部品の形状・寸法・仕様による)

金具の製造について

実際に金具を製造する際には、先ほど述べた鋳造・鍛造という方法に加えて、棒材を曲げて作ることもあります。製造方法の使い分けに関しては以下の通りです。

このように金具製品はできるだけ少ない工程でコストを抑えつつ、用途に合わせて製造方法を工夫しています。