金属加工は人類が知る最も古い製造工程の一つであり、複雑なデザインを生み出すために鋳造や鍛造などのさまざまな方法が絶えず発明されてきたのも不思議ではありません。
鋳造と鍛造の根本的な違いは、金属の成形方法にあります。この記事で説明したように、鋳造と鍛造ではさまざまな特性の違いがあります。鋳造と鍛造の違いについて、以下をお読みください。 鋳造 対捏造論争。
1。 プロセス
鋳造と鍛造を比較する最初のポイントは、その仕組みに基づいています。鋳造では、金属を溶かして液体にし、適切な容器に注ぎます。
容器は完成品の形状に合うように設計されています。冷却すると液体が固まり、形状が形成されます。鍛造では加工品を加熱する必要がありますが、目的はそれを溶かして液体状態にすることではありません。
むしろ、ある一定の温度まで加熱されると、分子はエントロピーを帯びて展性を持つようになります。この時点で、ワークピースはハンマーまたは自動化された装置を使用して叩かれ、必要な力を加えて希望の形状になるまで成形されます。
2. 物質の状態
鋳造は、材料が液化している場合にのみ可能です。この温度は、使用する合金の固有の物理的特性によって異なります。一方、鍛造は固体状態で行われます。これは、鋼、鉄、銅などの金属に適しています。
3. 木目構造
鍛造と鋳造における粒子の性質は、粒子が受けるプロセスによって異なります。鍛造中のハンマーによる打撃は、形成される粒子の性質に影響します。粒子は薄く平らで、鋳造の場合とはまったく異なります。
鋳造中、分子は冷却されるにつれて結晶を形成します。これらの結晶はさまざまなサイズがあり、粒子構造を大幅に増加させます。結晶がどれだけ大きくなるかは、凝固にかかる時間によって大きく異なります。全体として、その結果は鍛造の結果とは対照的です。
4. 気孔率
鋳造金属の顕著な粒子構造は、多孔性が高く、内部結合が弱くなるという直接的な意味を持ちます。鍛造金属は多孔性が低く、機械加工中に収縮や欠陥が発生しにくく、より強靭です。
5。 力
強い圧力を受けても壊れたり割れたりしない、丈夫な機械部品を作りたいなら、鍛造が最善の策です。鋳造合金の結晶気泡は、部品を破損させやすくします。そのため、硬い表面に落とすと、部品が壊れる可能性が高くなります。
6. 設計の複雑さ
鋳造と鍛造における設計の複雑さは、どちらのプロセスでも複雑な機械部品を簡単に作成できるかどうかに関係します。これは、鍛造が重大な制限を受ける領域の 1 つです。金属を叩いて形を作るのは難しく、時間がかかるため、このプロセスで作成できるものには限界があります。
鋳造は、アイデアを現実化する場所です。クランクシャフトのような螺旋状の物体から航空機のタービンブレードまで、鋳造により、複雑な形状を高精度かつ記録的な速さで作ることができます。
7。 コスト
鋳造と鍛造のコストの主な決定要因は、各プロセスにかかる時間と労力です。これまで説明してきたことから、鋳造の方が実現が容易であり、高い品質保証を備えた信頼性の高いシステムを簡単に構築できます。
鍛造には高度な専門性が求められます。バッチ作業では、専門家が特定の対策を講じて、同じデザインの各部品が同じ質量、寸法、精度を持つようにする必要があります。これらすべてが、鍛造を高価な金属加工技術にする大きな要因となっています。
8. 硬化時間
鋳造と鍛造における硬化時間は、金属が加熱処理を受けた後、完全に凝固して室温に戻るまでにかかる時間です。すでに述べたように、鍛造は固体状態で行われるため、必ずしも凝固する必要はありません。実際、水に浸すだけで簡単に早く冷却できます。
一方、鋳造品は、水を加えると多孔性と粒子構造がさらに増加する可能性があるため、自然に硬化させる必要があります。そのため、鋳造品は硬化時間が長くなります。
9. サイズと重量の比率
検討中の 2 つの異なるプロセスで作られた金属部品の正確な形状とサイズを比較すると、鋳造で作られた部品の方が鍛造で作られた部品よりも重量が軽いことがわかります。その理由は、鋳造の空隙と結晶が部品内のスペースを占め、重量が数グラム減少するためです。
しかし、鍛造の場合は、よりコンパクトな粒子構造があり、あらゆる空間が排除されます。したがって、鋳造と鍛造の議論では、鋳造で作られた部品は鍛造で作られた部品よりも軽量です。
10. 一般的なアプリケーション
最後に、鍛造と鋳造の議論は、その使用例によるものです。前者は、強度、耐久性、靭性が優先される重機で使用されます。一方、後者は、さまざまな業界、特に自動車業界の幅広い複雑な用途に使用されます。
鋳造と鍛造の違いはどちらが優れているのでしょうか?
鋳造と鍛造の議論においていくつかの変数を比較した結果、どちらにも長所と短所があるという結論に達しました。とはいえ、それぞれに最も適した独自のシナリオがあります。
鋳造は、厳しい公差が求められる大量生産に最適です。これは、鋳造が比較的安価で、他の方法よりも汎用性が高いためです。次のような用途に適しています。 自動車, 航空宇宙, バルブパイプ、円筒部品など
鍛造は、少量生産で高強度の金属部品に最適です。これは、優れた粒子構造により、引張強度と疲労耐性が高くなるためです。建設、石油掘削装置、自動車、軍事製品など、ストレスが集中する用途に適しています。
結論
すでに述べたように、どちらも重要な金属加工プロセスであり、それぞれ異なる製造ニーズを満たすように設計されています。私たちが分析した鋳造と鍛造のさまざまな長所と短所は、これらのプロセスが繊細であり、専門家のサービスが必要であることをさらに証明しています。
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