押出し加工の要約
押出し加工は、金属や樹脂などの素材を金型の穴（ダイ）から押し出して成形する塑性加工法です。 アルミサッシやヒートシンクなどの製造に広く用いられ、ダイ形状を変えることで、丸棒・角棒・パイプなど多様な断面をつくることができます。 圧延や引抜き加工では困難な複雑形状のバー材や中空材の大量生産に適しています。
押出し加工の特徴
押出し加工は、素材をコンテナに入れ、ラム（押棒）で強い圧力をかけてダイから押し出す工程です。 素材には高温で軟化させたビレット（鋳塊）を使用し、熱間・冷間・温間など温度条件によって成形特性が変わります。
メリット
- 金型（ダイ）の形状次第で複雑断面の成形が可能。
- 圧縮力で押し出すため、破断しにくく高い圧力をかけられる。
- 線材・棒材・管材など幅広い用途に対応。
デメリット
- バー材の長さに制限があり、連続生産に不向き。
押出し加工の主な種類
直接押出し（前方押出し）
もっとも一般的な方式で、ラムの進行方向に素材を押し出します。 アルミ棒材などに使用されますが、コンテナ内壁との摩擦が大きく、高い押出し圧力が必要です。
間接押出し（後方押出し）
ダイをラム先端に取り付け、素材を逆方向に押し出す方式です。 摩擦が少なく、圧力が均一なため高精度で安定した成形が可能です。
静水圧押出し
液体で満たしたコンテナ内で素材を押し出す方法。 摩擦が発生しないため低圧力で成形でき、長尺材や複合材の押出しに向きます。
中空押出し
ダイ内部にマンドレルを設け、中心部に穴をあけながら押し出す方式。 パイプやチューブなどの中空製品を成形します。
コンフォーム押出し
回転ホイールと固定シューを利用して連続的に押し出す方式。 長尺線材や細棒材の連続成形に適しています。
加工温度による分類
- 熱間押出し： ビレットを再結晶温度以上に加熱（鋼では約1000℃）。最も一般的で変形抵抗が小さい。
- 冷間押出し： 常温で加工。高精度・高強度な部品（ピストン・ギヤなど）に使用。
- 温間押出し： 600～1000℃の中間温度で加工。熱間・冷間の両方の利点を併せ持つ。
押出加工機（押出プレス）
ビレットを押し出す専用のプレス機で、バー材の長尺化・冷却・矯正装置を備えます。 駆動方式や構造によって分類されます。
駆動方式
- 油圧式押出機： もっとも一般的。安定した圧力で成形が可能。
- 水圧式押出機： 大型機向けで、火災リスクが少なく高速動作（300mm/s以上）。
- 機械式押出機： 小型・軽負荷用途。ゴムや樹脂押出しにも使用。
コンテナの配置
- 横型押出機： 水平配置で一般的。
- 縦型押出機： 垂直方向に押し出す構造。
用語解説
- デッドメタル： ダイ付近で停滞した素材領域。潤滑や設計で防止。
- テアリング： 製品表面の微小キズ。温度差や不安定な速度が原因。
- シェブロンクラック： 内部亀裂。素材欠陥や流動不良による。
まとめ
押出し加工は、金属の流動性を活かした成形方法で、 アルミや銅などの軽金属部品をはじめ、複雑断面材や中空材の量産に不可欠です。 金属のみならず樹脂・セラミック分野にも応用され、 加工温度や方式を選ぶことで、精密・高強度な部品づくりを実現します。
