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圧延加工の要約

圧延（あつえん）は、金属を回転ロールで押しつぶしながら伸ばす塑性加工法です。 インゴットやスラブなどの鋼片を薄く・長く成形し、板材・棒材・形鋼・管材などを量産します。 製鉄所から町工場まで幅広く使われ、鉄鋼・アルミ・銅などあらゆる金属製品の基盤となる加工法です。

圧延でつくられる鋼材

• 帯鋼（おびこう）： 薄い板状の圧延品。コイル材として出荷され、自動車ボディ・家電・建材などに使用。
  熱間圧延材は黒皮材、冷間圧延材はみがき材と呼ばれます。
• 条鋼（じょうこう）： 丸棒やH形鋼・L形鋼などの形鋼類。建築・土木資材として使用。

加工温度による分類

• 熱間圧延： 再結晶温度以上で圧延。加工性が高く粘り強い金属になるが、寸法精度と表面品質は低下。
• 冷間圧延： 常温で圧延。高精度・高光沢の仕上げが可能だが、加工硬化しやすく熱処理が必要。
• 温間圧延： 熱間と冷間の中間温度で加工。双方の欠点を補う中間的な方法。

圧延でつくられる代表的製品

代表例はアルミ箔。 アルミスラブを400℃以上で熱間圧延し、室温で冷間圧延して薄く仕上げ、焼きなまし処理で完成します。

圧延機の種類と特徴

• 2段圧延機（二重圧延機）： 基本構造。厚板や粗圧延に使用。
• 4段圧延機（四重圧延機）： ワークロール＋バックアップロールで高剛性。仕上げ圧延に多用。
• クラスターミル（多段圧延機）： 小径ワークロール＋複数支持ロールで高圧力を実現。極薄材や硬質金属の冷間圧延に適用。
• ストリップミル（タンデムミル）： 複数の圧延機を連続配置した大型ライン。大量生産向け。
• プラネタリー圧延機： 多数の小径ロールで連続圧延。1パスで大きな減厚が可能。
• 穿孔圧延機（マンネスマン方式）： ロールと穿孔プラグでシームレスパイプを成形。

条鋼の圧延工程

• ブレークダウン圧延： 溝付きロールで粗圧延し、基本形状を形成。
• ユニバーサル圧延： 水平・垂直ロールで最終形状を仕上げる。

特殊な圧延法

• 異周速・異径圧延： 上下ロールの速度や径を変えてせん断変形を発生させ、加工負荷を低減。
• 幅出し圧延（クロス圧延）： 圧延後に90°回転させて再圧延し、板幅を広げる。

まとめ

圧延は、金属加工の最初のステップとして、素材を均質化し、後工程（鍛造・切削・プレスなど）の基礎となる加工法です。 圧延条件やロール構成を変えることで、厚板から極薄箔まで幅広い製品に対応できます。 その仕組みを理解することは、金属材料の設計・加工精度の最適化に役立ちます。