ちょっと、そこ！銅鍛造サプライヤーとして、銅-マグネシウム-アルミニウム合金鍛造品の鍛造プロセスについて多くの質問をいただきます。そこで、私が知っていることを共有するためにこのブログをまとめてみようと思いました。
まず最初に、銅 - マグネシウム - アルミニウム合金がなぜ優れているのかについて話しましょう。これらの合金は、銅、マグネシウム、アルミニウムの最良の特性を組み合わせています。銅は優れた電気伝導性と熱伝導性、および優れた耐食性をもたらします。マグネシウムは強度と軽さを追加し、アルミニウムは合金の強度対重量比をさらに高め、機械加工性を向上させます。
いよいよ鍛造工程に入ります。銅-マグネシウム-アルミニウム合金の鍛造にはいくつかの方法があり、それぞれに独自の利点があります。
オープン - 型鍛造
自由鍛造は最も一般的な方法の 1 つです。このプロセスでは、ワークピースを完全に囲わない 2 つの平らなダイまたは成形されたダイの間に金属を配置します。金型は金属に圧力を加え、金属を変形させて金型の形状をとらせます。
自由鍛造の大きな利点の 1 つは、その柔軟性です。単純なバーから複雑なカスタム形状の部品まで、さまざまな形状とサイズを作成できます。また、小規模から中規模の鍛造品の生産にも最適です。
このプロセスは、加熱された銅 - マグネシウム - アルミニウム合金のビレットから始まります。ビレットは、合金の正確な組成に応じて、通常は約 700 ～ 900°C の特定の温度範囲に加熱されます。これにより、金属の展性が向上し、加工が容易になります。
ビレットが適切な温度になったら、下型に配置します。次に、上型が下降して圧力を加え、金属を絞ります。オペレータはブローの合間にワークピースを操作して、希望の形状を達成できます。これには、ビレットを回転させたり、さまざまな角度からハンマーで叩いたり、追加のツールを使用して金属を成形したりすることが含まれる場合があります。
自由鍛造はハンマーまたはプレスを使用して行うことができます。ハンマーは急速な変形に優れており、短時間で大きな力を生み出すことができます。一方、プレスは鍛造プロセスをより正確に制御できるため、より大型で複雑な鍛造品に適しています。
銅棒の鍛造について詳しく知りたい場合は、こちらをご覧ください。鍛造銅棒。
クローズド - 型鍛造
型押し鍛造とも呼ばれる密閉型鍛造は、もう 1 つの一般的な方法です。このプロセスでは、金属はワークピースを完全に囲む金型キャビティ内に配置されます。ダイが結合すると、金属がキャビティに押し込まれ、ダイの正確な形状になります。
密閉型鍛造は、大量の精密形状の鍛造品を製造するのに最適です。非常に厳しい公差と優れた表面仕上げの部品を作成できます。また、このプロセスは、同一の部品を大量に生産する場合、自由鍛造よりも効率的です。
自由鍛造と同様に、まず銅-マグネシウム-アルミニウム合金ビレットを適切な温度に加熱します。その後、下型に入れます。上型が下降し、金属が圧搾されて金型キャビティに流れ込みます。金属が金型の細部すべてに確実に充填されるように、圧力を短時間維持します。
密閉型鍛造の課題の 1 つは、金型の設計です。金属が適切に流れ、最終部品が適切な形状と寸法になるように、金型を慎重に設計する必要があります。これには、多くの場合、コンピューター支援設計 (CAD) とシミュレーション ソフトウェアを使用してダイ設計を最適化することが含まれます。
密閉型鍛造では、電子機器用の小型部品から航空宇宙産業用の大型構造部品に至るまで、幅広い部品を製造できます。このプロセスを使用して製造された銅鍛造品の例をいくつかご覧になりたい場合は、こちらをご覧ください。銅コイル鍛造。
ロール鍛造
ロール鍛造は、金属を一対の回転ロールに通すプロセスです。ロールには、金属が通過するときに金属を形作る溝またはプロファイルがあります。このプロセスは、バー、ロッド、シャフトなどの長い円筒形または長方形の鍛造品を製造するためによく使用されます。
ロール鍛造は連続プロセスであるため、大量の鍛造品を生産する場合に非常に効率的です。また、金属の粒子構造の改善にも役立ち、結果として機械的特性が向上します。
銅-マグネシウム-アルミニウム合金ビレットを加熱してロールに送り込みます。ロールが回転すると、金属に圧力がかかり、その断面が減少し、長さが増加します。ロールの溝の形状によって、鍛造品の最終形状が決まります。
ロール鍛造では、円形、四角形、六角形など、さまざまな断面形状の鍛造品を製造できます。また、機械加工や熱処理などのさらなる加工を行う前に、金属を事前に成形する優れた方法です。
アプセット鍛造
アプセット鍛造は、金属ワークを軸方向に圧縮することによって断面を増大させるプロセスです。これは、ボルト、リベット、その他の留め具の頭部を作成するためによく使用されます。
アプセット鍛造では、一定の長さの銅 - マグネシウム - アルミニウム合金の棒を金型に入れます。次に、バーの一端を加熱し、パンチを使用して加熱された端に圧力を加えます。金属が流れて膨張し、バーの端の直径が増加します。
アプセット鍛造は、拡大端を備えた部品を製造するための比較的単純で効率的なプロセスです。鍛造品のサイズと要件に応じて、機械プレスまたは油圧プレスを使用して行うことができます。
鍛造後の熱処理
銅-マグネシウム-アルミニウム合金の鍛造品は、通常、鍛造工程後に熱処理が行われます。熱処理は、強度、硬度、延性などの鍛造品の機械的特性を向上させるために使用されます。
一般的な熱処理プロセスの 1 つはアニーリングです。焼きなましでは、鍛造品を特定の温度に加熱し、その後ゆっくりと冷却します。これにより、金属の内部応力が緩和され、延性が向上します。
もう一つの熱処理プロセスは焼き入れと焼き戻しです。焼き入れでは、鍛造品を高温から急速に冷却し、金属を硬化させます。その後、焼き入れによって引き起こされる脆性を軽減し、鍛造品の靭性を向上させるために焼き戻しが行われます。
正確な熱処理プロセスは、合金の組成と最終鍛造品の望ましい特性によって異なります。
品質管理
品質管理は鍛造プロセスの重要な部分です。当社では、銅 - マグネシウム - アルミニウム合金鍛造品が最高の基準を満たしていることを保証するために、さまざまな方法を使用しています。
鍛造品の内部欠陥を検出するには、超音波検査や磁粉検査などの非破壊検査方法が使用されます。これらの方法では、鍛造品に損傷を与えることなく、亀裂、気孔、その他の欠陥を特定できます。
また、鍛造品が適切な機械的特性を持っていることを確認するために、引張試験や硬度試験などの機械的試験も実施します。化学分析は、合金の組成を検証し、仕様を満たしていることを確認するために行われます。
結論
それで、これで完成です！以上が銅・マグネシウム・アルミ合金鍛造品の主な鍛造工程です。各プロセスには独自の利点があり、さまざまな用途に適しています。
当社は銅鍛造サプライヤーとして、これらすべての鍛造プロセスを処理できる専門知識と設備を備えています。自由鍛造品、密閉型鍛造品、その他銅・マグネシウム・アルミニウム合金鍛造品など、どのような鍛造品でも対応させていただきます。
銅・マグネシウム・アルミ合金鍛造品の購入をご検討の方、また鍛造加工についてご質問がございましたら、お気軽にお問い合わせください。お客様の具体的なニーズについていつでも喜んでチャットでご相談させていただきます。チェックアウトすることもできます鍛造銅地金当社の銅鍛造製品について詳しくは、こちらをご覧ください。
参考文献
- 『金属鍛造ハンドブック』
- 「銅および銅合金: 特性と用途」
高品質の銅、マグネシウム、アルミニウム合金の鍛造品をお探しの場合は、ぜひ当社にご連絡ください。お客様の鍛造ニーズにお応えするために、いつでもご協力させていただきます。
