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鋳造と鍛造は、金属部品を製造する 2 つの重要なプロセスです。鋳造では、溶かした金属を型に注ぎ、冷却し、目的の形状に成形します。鋳造では、複雑な形状の部品、特に複雑な内部空洞を持つブランクを製造できます。数グラムから数百トンまで、一般的に使用される工業用金属材料に幅広く対応します。鋳造用の原材料は広く入手可能です。鋳物の形状とサイズは部品に非常に近いため、切削量が削減され、非切削加工に属します。
この記事では、材質、利点、用途などの観点から、鍛造と鋳造の違いについて説明します。
鍛造や鋳造の素材には主に各種金属や合金が含まれます。
炭素鋼および合金鋼
ステンレス鋼
アルミニウム合金
銅合金
ニッケル基合金
鋳造用の材料には次のものがあります。
鉄（ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄など）
銅（真鍮、青銅など）
アルミニウム
亜鉛
マグネシウム
鉛
錫
これらの材料は、高温での良好な流動性と可塑性を備えているため、鍛造または鋳造中に必要な複雑な形状を形成できるために選択されます。特定の性能要件を満たすために、物理的および化学的特性に基づいてさまざまな用途にさまざまな材料が使用されます。たとえば、アルミニウム合金は軽量で耐食性があるため、航空宇宙産業や自動車産業で一般的に使用されており、銅合金は導電性と耐摩耗性が優れているため、電気および配管システムで広く使用されています。
蒸気タービン発電機のシャフト、ローター、インペラ、ブレード、保護リング、大型油圧プレスコラム、高圧シリンダー、圧延機のロール、内燃機関のクランクシャフト、コネクティングロッド、ギア、ベアリングなど、大きな動的負荷に耐える部品の製造等
冶金、鉱山、自動車、トラクター、収穫機械、石油、化学、航空、航空宇宙、武器などの業界で広く使用されています。
鍛造は金属構造を変化させ、機械的特性を向上させる能力があるため、重要な機械部品の製造によく使用されます。
複雑な形状の部品、特に複雑な内部空洞を持つブランクの製造。
数グラムから数百トンまで幅広い工業用金属材料に対応します。
原料は鉄スクラップ、廃部品、チップなど、広く入手可能で安価です。
鋳物の形状とサイズは部品に非常に近いため、切削量が削減され、非切削加工に属します。
農業機械では重量の40%～70%、工作機械では重量の70%～80%を鋳物が占めるなど、産業分野で広く使用されています。
強度と耐久性: 鍛造における金属粒子の流れは部品の形状と一致するため、一般的に鍛造品は鋳造品よりも強く、耐久性が高くなります。
精度と一貫性: 鍛造により、金属を厳しい公差内で正確に成形することができ、一貫性のある再現可能な部品を製造できます。
強化された材料特性: 鍛造により、強度、靭性、延性などの材料特性を向上させることができます。
費用対効果： 大量生産の場合、鍛造は経済的で効率的な方法であり、特に自動車製造などの産業に適しています。
限定された複雑さ: 複雑な形状や微細なディテールは鍛造では実現が困難です。
高い工具コスト: 鍛造の初期工具コストは、特に小規模な生産の場合、高額になる可能性があります。
複雑な形状: 鋳造では、鍛造では実現が難しい複雑な形状や細部を作り出すことができます。
工具コストの削減: 鋳造の金型コストは鍛造よりも安く、少量生産や複雑な形状の製品に適しています。
材料の多様性: 鋳造では、ガラス、金属、プラスチックなどのさまざまな材料を使用できるため、柔軟性が高まります。
気孔率： 鋳物は多孔質になったり、小さな気泡が発生したりして、部品の構造が弱くなることがあります。
一貫性のない材料特性: 材料の冷却速度が変化すると材料特性が不安定になる可能性があり、高品質基準を維持することが困難になります。
精度が低い: 鋳造は一般に鍛造よりも精度が低く、公差が緩く、部品の最終形状や寸法の制御が難しくなります。
鍛造は大きな動的荷重に耐える部品の製造に適しており、鋳造は複雑な形状や大きなサイズの部品の製造に適しています。どちらも現代の産業において不可欠な役割を果たしています。
