金属鍛造・粉末冶金

当社が提供する金属鍛造プロセスのタイプは、ホットおよびコールド ダイ、オープン ダイおよびクローズド ダイ、インプレッション ダイおよびフラッシュレス鍛造、 cogging、フラーリング、エッジングおよび精密鍛造、ニアネットシェイプ、ヘディングです。 、スエージ加工、アプセット鍛造、金属ホブ加工、プレス & ロール & ラジアル & オービタル & リング & 等温鍛造、コイニング、リベット、金属ボール鍛造、金属ピアス、サイジング、高エネルギー率鍛造。
当社の粉末冶金および粉末加工技術は、粉末プレスおよび焼結、含浸、溶浸、熱間および冷間静水圧プレス、金属射出成形、ロール圧縮、粉末圧延、粉末押出、粗焼結、スパーク焼結、ホットプレスです。

 

ここをクリックすることをお勧めします

AGS-TECH Inc.による鍛造プロセスの概略図をダウンロードしてください 

AGS-TECH Inc. による粉末冶金プロセスの概略図をダウンロードしてください

​

写真とスケッチを含むこれらのダウンロード可能なファイルは、以下で提供する情報をよりよく理解するのに役立ちます.

​

金属の鍛造では、圧縮力が加えられ、材料が変形し、目的の形状が得られます。業界で最も一般的な鍛造材料は鉄と鋼ですが、アルミニウム、銅、チタン、マグネシウムなどの他の多くの材料も広く鍛造されています。鍛造金属部品は、密封された亀裂と閉じた空間に加えて、粒子構造が改善されているため、このプロセスで得られる部品の強度は高くなります。鍛造は、鋳造や機械加工で作られた部品よりも重量に対して 大幅に強い部品を製造します。鍛造部品は、金属を流し込んで最終的な形状に成形するため、金属は方向性のある粒子構造を取り、部品の優れた強度を実現します。言い換えれば、鍛造プロセスによって得られた部品は、単純な鋳造部品や機械加工部品と比較して、より優れた機械的特性を示します。金属鍛造品の重量は、小さな軽量部品から数十万ポンドまでさまざまです。自動車部品、ギア、作業工具、手工具、タービン シャフト、オートバイのギアなどの部品に高い応力がかかる、機械的に要求の厳しい用途向けに主に鍛造品を製造しています。工具とセットアップのコストが比較的高いため、この製造プロセスは、大量生産、および航空宇宙着陸装置などの少量だが価値の高い重要なコンポーネントにのみお勧めします。工具のコストに加えて、大量の鍛造部品の製造リード タイムは、一部の単純な機械加工部品に比べて長くなる可能性がありますが、ボルト、ナット、特殊用途など、 異常な強度を必要とする部品にはこの技術が不可欠です。ファスナー、自動車、フォークリフト、クレーン部品。

 

• HOT DIE および COLD DIE FORGING : 熱間鍛造は、その名前が示すように、高温で行われるため、延性が高く、材料の強度が低くなります。これにより、変形や鍛造が容易になります。反対に、冷間金型鍛造は低温で行われ、より高い力を必要とするため、ひずみ硬化、より優れた表面仕上げ、および製造された部品の精度が得られます. 

 

• オープンダイとインプレッションダイ鍛造 : オープンダイ鍛造では、ダイは圧縮される材料を拘束しませんが、インプレッションダイ鍛造では、ダイ内のキャビティが材料の流れを制限し、目的の形状に鍛造します。 UPSET FORGING または UPSETTING とも呼ばれますが、これは実際には同じではありませんが、非常によく似たプロセスです。高さが  reduced であるため、ワークピースの幅が大きくなります。 HEADING のアプセット鍛造プロセスでは、円筒形の素材の端がアプセットされ、断面が局所的に大きくなります。ヘディングでは、素材を金型に通し、鍛造してから長さに切断します。この操作は、大量のファスナーを迅速に生産することができます。材料を強化する必要がある釘の端、ねじの端、ナットとボルトを作るために使用されるため、ほとんどの場合、冷間加工操作です。もう 1 つのオープン ダイ プロセスは COGGING です。ここでは、ワークピースが一連のステップで鍛造され、各ステップで材料が圧縮され、続いてワークピースの長さに沿ってオープン ダイが動きます。各ステップで、厚さが減少し、長さがわずかに増加します。このプロセスは、神経質な学生が鉛筆を少しずつ噛んでいるようなものです。 FULLERING と呼ばれるプロセスは、他の金属鍛造作業が行われる前に、ワークピースに材料を分配するための初期段階としてよく使用される別の開放型鍛造方法です。ワークピースがいくつかの forging operations を必要とする場合に使用します。操作中、凸面を持つ金型が変形し、両側に金属が流出します。一方、EDGING では、フラーリングと同様のプロセスで、ワークピースを変形させるために凹面のあるオープン ダイが使用されます。エッジングは、後続の鍛造作業の準備プロセスでもあり、材料が両側から中央の領域に流れます。 IMPRESSION DIE FORGING または CLOSED DIE FORGING とも呼ばれているように、材料を圧縮し、その流れを内部に制限する金型を使用します。金型が閉じ、材料が金型/金型キャビティの形状になります。特殊な装置と金型を必要とするプロセスである精密鍛造では、バリのない、または非常に少ない部品が製造されます。言い換えれば、部品はほぼ最終的な寸法になります。このプロセスでは、十分に制御された量の材料が慎重に挿入され、金型内に配置されます。この方法は、薄い部分、小さな公差、抜き勾配のある複雑な形状、および金型と設備のコストを正当化するのに十分な量の場合に適用されます。

​

• ばりのない鍛造 : 素材がキャビティから流出してばりを形成しないように、ワークピースを金型に配置します。したがって、不要なフラッシュ トリミングは必要ありません。これは精密な鍛造プロセスであるため、使用する材料の量を厳密に管理する必要があります. 

​

• METAL SWAGING または RADIAL FORGING : ワークピースは円周方向に金型によって作用され、鍛造されます。マンドレルを使用して、内部のワークピースの形状を鍛造することもできます。スエージ作業では、ワークピースは通常、1 秒あたり数回のストロークを受けます。スエージングによって製造される典型的なアイテムは、尖った先端工具、テーパーバー、ドライバーです。

​

• METAL PIERCING : この操作は、部品製造の追加操作として頻繁に使用されます。ワーク表面を突き破らずに、ピアシングで穴や空洞を作ります。ピアシングは、貫通穴になるドリルとは異なることに注意してください。   

​

• ホブ加工 : 希望の形状のパンチを加工物に押し込み、希望の形状のキャビティを作成します。このパンチを HOB と呼びます。この操作は高圧を伴い、低温で行われます。その結果、材料は冷間加工され、ひずみ硬化されます。したがって、このプロセスは、他の製造プロセス用の金型、金型、およびキャビティの製造に非常に適しています。ホブが製造されると、1 つずつ機械加工する必要なく、同じキャビティを多数簡単に製造できます。 

​

• ROLL FORGING または ROLL FORMING : 2 つの対向するロールを使用して金属部品を成形します。ワークピースはロールに供給され、ロールが回転してワークを隙間に引き込みます。次に、ワークはロールの溝のある部分に送られ、圧縮力によって材料に目的の形状が与えられます。連続作業ではなく個別の作業であるため、圧延プロセスではなく鍛造プロセスです。ロール溝の形状は、材料を必要な形状と形状に鍛造します。ホットで行われます。鍛造プロセスであるため、優れた機械的特性を備えた部品が製造されるため、厳しい作業環境で並外れた耐久性を必要とするシャフトなどの自動車部品の製造に使用しています。

 

• オービタル鍛造 : ワークピースは鍛造ダイ キャビティに入れられ、傾斜軸上を回転しながらオービタル パスを移動する上部ダイによって鍛造されます。各回転で、上型はワークピース全体に圧縮力を加えることを完了します。この回転を何度も繰り返すことで、十分な鍛造が行われます。この製造技術の利点は、動作音が静かで、必要な力が少ないことです。言い換えれば、小さな力で重い金型を軸の周りに回転させて、金型と接触している加工物の部分に大きな圧力をかけることができます。ディスクまたは円錐形の部品は、このプロセスに適している場合があります。

​

• RING FORGING : 継ぎ目のないリングの製造に頻繁に使用します。ストックは長さにカットされ、ひっくり返されてから、中央の穴を作成するために完全に貫通されます.次に、マンドレルに取り付け、リングをゆっくりと回転させながら、目的の寸法が得られるまで鍛造金型で上から叩きます。
 
• リベット : 部品を接合するための一般的なプロセスは、部品を貫通する事前に作られた穴にまっすぐな金属片を挿入することから始まります。その後、上金型と下金型の間の接合部を圧迫することにより、金属片の両端を鍛造します。 

​

• COINING : 短い距離で大きな力を加える、機械プレスによって実行されるもう 1 つの一般的なプロセスです。 「コイニング」という名前は、金属のコインの表面に鍛造された細かいディテールに由来しています。これは主に製品の仕上げ工程であり、金型によって大きな力が加えられ、これらの詳細がワークピースに転写された結果として、表面に細かい詳細が得られます。

​

• 金属ボール鍛造 : ボール ベアリングなどの製品には、精密に製造された高品質の金属ボールが必要です。 SKEW ROLLING と呼ばれる 1 つの手法では、2 つの対向するロールを使用して、材料が連続的にロールに供給されるときに連続的に回転します。 2本のロールの一方の端から金属球が製品として排出されます。金属ボール鍛造の 2 番目の方法は、金型を使用して、金型の間に配置された材料ストックを押しつぶして、金型キャビティの球形を形成する方法です。多くの場合、製造されたボールは、高品質の製品になるために、仕上げや研磨などの追加の手順が必要になります。

​

• 等温鍛造 / 熱間鍛造 : 利益 / コストの価値が正当化される場合にのみ実行される高価なプロセス。金型をワークピースとほぼ同じ温度に加熱する熱間加工プロセス。金型とワークがほぼ同じ温度になるため、冷却がなく、金属の流動性が向上します。この操作は、鍛造性が劣る超合金および材料、および の材料に適しています。

機械的特性は、小さな温度勾配と変化に非常に敏感です. 

​

• 金属のサイジング : 冷間仕上げプロセスです。材料の流れは、力が加えられる方向を除いて、すべての方向に制限されません。その結果、非常に良好な表面仕上げと正確な寸法が得られます。

​

•  HIGH ENERGY RATE FORGING : この技術は、燃料と空気の混合物が点火プラグによって点火されると急速に押されるピストンのアームに取り付けられた上部金型を含みます。自動車のエンジンのピストンの動きに似ています。金型は非常に速くワークピースに当たり、背圧のおかげで非常に速く元の位置に戻ります。作品は数ミリ秒以内に鍛造されるため、作品が冷える時間はありません。これは、温度に非常に敏感な機械的特性を持つ、鍛造が難しい部品に役立ちます。言い換えれば、このプロセスは非常に高速であるため、パーツは全体を通して一定の温度で形成され、金型とワークピースの境界面に温度勾配はありません. 

​

• 型鍛造では、金型と呼ばれる特殊な形状の 2 つの一致する鋼ブロックの間で金属を叩きます。金属を金型の間で叩くと、金型の形と同じ形になります。  最終形になったら取り出して冷ます。このプロセスでは、正確な形状の強力な部品が製造されますが、特殊な金型にはより大きな投資が必要です。据え込み鍛造は、金属片を平らにすることで直径を大きくします。一般に、小さな部品の作成、特にボルトや釘などの留め具の頭部の形成に使用されます。 

​

• 粉末冶金 / 粉末加工 : 名前が示すように、粉末から特定の形状や形状の固体部品を作るための製造プロセスが含まれます。この目的で金属粉末を使用する場合は粉末冶金の領域であり、非金属粉末を使用する場合は粉末加工です。固形部品は、プレスと焼結によって粉末から製造されます。 

 

パウダープレスは、粉末を所望の形状に圧縮するために使用されます。まず、主要な材料を物理的に粉末化し、多数の小さな個々の粒子に分割します。粉末混合物がダイに充填され、パンチが粉末に向かって移動し、所望の形状に圧縮します。主に室温で行われ、粉末プレスにより固体部品が得られ、これは圧粉体と呼ばれます。バインダーと潤滑剤は、圧縮性を高めるために一般的に使用されます。数千トン級の油圧プレスによる粉末プレス成形が可能です。また、非常に複雑な部品形状用のマルチ アクション プレスだけでなく、上下のパンチが対向するダブル アクション プレスもあります。多くの粉末冶金/粉末処理プラントにとって重要な課題である均一性は、AGS-TECH にとって大きな問題ではありません。これは、このような部品を長年にわたってカスタム製造してきた豊富な経験があるためです。均一性が課題となるより厚い部品でも、成功しました。私たちがあなたのプロジェクトにコミットすれば、私たちはあなたの部品を作ります。潜在的なリスクがある場合は、in  でお知らせします。

前進. 

​

2番目の工程である粉末焼結では、ある程度温度を上げて、その温度を一定時間維持し、プレスされた部分の粉末粒子同士を結合させます。これにより、はるかに強い結合が得られ、ワークピースが強化されます。焼結は、粉末の融解温度近くで行われます。焼結中に収縮が起こり、材料の強度、密度、延性、熱伝導率、電気伝導率が増加します。焼結用のバッチ炉と連続炉があります。当社の能力の 1 つは、製造する部品の気孔率のレベルを調整することです。たとえば、パーツをある程度多孔質に保つことで、金属フィルターを製造することができます. 

​

含浸と呼ばれる技術を使用して、金属の気孔にオイルなどの液体を充填します。たとえば、自己潤滑性のある含油軸受を製造しています。溶浸プロセスでは、金属の気孔を母材よりも融点の低い別の金属で埋めます。混合物は、２つの金属の融解温度の間の温度に加熱される。その結果、いくつかの特別なプロパティを取得できます。また、特別な機能や特性を得る必要がある場合、またはより少ないプロセス ステップで部品を製造できる場合、粉末製造部品の機械加工や鍛造などの二次操作も頻繁に実行します. 

​

静水圧プレス : このプロセスでは、流体圧力を使用して部品を圧縮します。密閉されたフレキシブルコンテナで作られた金型に金属粉末を入れます。静水圧プレスでは、従来のプレスで見られる軸方向の圧力とは対照的に、圧力が全周から加えられます。静水圧プレスの利点は、パーツ内の密度が均一であること、特に大きいパーツや厚いパーツの場合、優れた特性です。その欠点は、サイクル時間が長く、幾何学的精度が比較的低いことです。 COLD ISOSTATIC PRESSING は室温で行われ、柔軟な金型はゴム、PVC、ウレタン、または同様の材料でできています。加圧・成形に使用する流体は油または水です。グリーンコンパクトの通常の焼結がこれに続く。一方、HOT ISOSTATIC PRESSING は高温で実行され、金型材料は、温度に耐える十分に高い融点を持つ板金またはセラミックです。加圧流体は通常不活性ガスです。プレス加工と焼結加工をワンステップで行います。空隙率はほぼ完全に排除され、uniform grain 構造が得られます。熱間静水圧プレスの利点は、鋳造と鍛造に適していない材料を使用できるようにしながら、鋳造と鍛造を組み合わせたものに匹敵する部品を製造できることです。熱間静水圧プレスの欠点は、サイクル時間が長く、したがってコストがかかることです。少量の重要な部品に適しています. 

 

金属射出成形 : 薄い壁と詳細な形状を持つ複雑な部品を製造するのに非常に適したプロセスです。小物部品に最適。粉末とポリマーバインダーを混合し、加熱して金型に注入します。ポリマー結合剤は粉末粒子の表面を被覆する。成形後、バインダーは低温加熱または溶剤溶解により除去されます。  

​

ROLL COMPACTION / POWDER ROLLING : 粉末は、連続したストリップまたはシートを製造するために使用されます。粉末はフィーダーから供給され、2 つの回転ロールによってシートまたはストリップに圧縮されます。操作は寒さで行われます。シートは焼結炉に運ばれる。焼結プロセスは、２回繰り返されてもよい。  

​

粉末押出 : 長さと直径の比率が大きい部品は、薄い板金容器を粉末で押し出すことによって製造されます。

緩い焼結 : 名前が示すように、金属フィルターなどの非常に多孔質な部品の製造に適した無圧圧縮および焼結方法です。パウダーは圧縮せずに金型キャビティに供給されます. 

​

緩い焼結 : 名前が示すように、金属フィルターなどの非常に多孔質な部品の製造に適した無圧圧縮および焼結方法です。パウダーは圧縮せずに金型キャビティに供給されます. 

​

スパーク焼結 : 粉末は 2 つの対向するパンチによって金型内で圧縮され、高出力電流がパンチに適用され、その間に挟まれた圧縮粉末を通過します。高電流が粉末粒子から表面フィルムを焼き払い、発生した熱でそれらを焼結します。外部から熱を加えるのではなく、金型の内部から熱を発生させるため、プロセスは高速です。

 

ホットプレス: 粉末は、高温に耐えることができる金型で単一のステップで圧縮および焼結されます。ダイが圧縮されると、粉末の熱が加えられます。この方法によって達成される優れた精度と機械的特性により、魅力的なオプションになります。グラファイトなどの成形材料を使用することで、高融点金属でも加工が可能です。