塑性加工の要約
塑性加工（そせいかこう）とは、金属に大きな力を加えて変形させることで目的の形状をつくる加工法です。 「除去加工」「鋳造」「冶金」と並ぶ代表的な金属加工の一分野で、材料ロスが少なく大量生産に向いています。 自動車部品をはじめ、あらゆる工業製品の成形に欠かせない基本技術です。
塑性加工の原理
金属には弾性（力を加えても元に戻る性質）と塑性（一定以上の力で永久変形する性質）があります。 塑性加工はこの「塑性」を利用して形を変える加工で、加えた力を解除しても変形が残るのが特徴です。
塑性加工の分類
塑性加工は、工程の段階によって「一次加工」と「二次加工」に分けられます。
一次加工（素材づくり）
- 鍛造： 金属を叩いて圧縮し、強度を高めながら成形。
- 圧延： ロールで金属を延ばして板や棒にする。
- 引抜き加工： 穴から金属を引き抜き、断面を小さくして伸ばす。
- 押出し加工： 金属をダイス（穴）から押し出し、管・棒・形材を成形。
二次加工（製品づくり）
一次加工でつくられた材料を、プレス機械などで製品形状に加工します。
- プレス加工： 金型で大量生産を行う代表的な方法。
- せん断加工： 板を打ち抜いて切断する。
- 曲げ加工： 板を角度をつけて曲げる。
- 絞り加工： 板を押し込み、カップ状や箱形に成形。
- 張出し成形： 板を押し上げて凹凸をつける。
- スピニング加工： 板を回転させてローラーで成形（へら絞り）。
- フォーミング加工： せん断・曲げなどを連続的に行う量産加工。
塑性加工の利点
- 材料ロスが少なく、加工スピードが速い。
- 大きな部品・高強度部品の量産が可能。
- 表面精度が高く、後加工が少なくて済む。
加工硬化と焼きなまし
塑性加工を繰り返すと金属内部にひずみが生じ、次第に硬くもろくなります。 この現象を加工硬化と呼び、過度に進むと割れの原因になります。 加工硬化した金属を焼きなまし（再結晶焼鈍）することで内部組織を回復し、延性と強度を取り戻します。
まとめ
塑性加工は、金属の変形特性を活かして効率よく形をつくる加工法です。 鍛造・圧延・引抜き・プレスなど多様な技術があり、製品や素材の種類に応じて最適な方法を選定します。 また、塑性加工と除去加工を組み合わせることで、高精度・高効率なものづくりが可能になります。
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