スレッドローラーマシンは硬い材料を加工できますか?

こんにちは、皆さん！スレッドローラーマシンのサプライヤーとして、私はこれらの悪者が何ができて何ができないのかについてたくさんの質問を受けます。最もよく聞かれる質問の 1 つは、「スレッド ローラー マシンは硬い材料を加工できますか?」というものです。そうですね、シートベルトを締めてください。これからこのトピックについて深く掘り下げて概要を説明するからです。

まず最初に、スレッドローラーマシンが実際に何をするのかについて説明しましょう。一言で言えば、スレッドローラーマシンは、さまざまなタイプの円筒状ワークピースにねじを作成するために使用されます。これは、2 つ以上のダイスをワークピースに押し付けて、表面上を転がってねじ山を形成することによって行われます。このプロセスは冷間成形として知られており、高品質の糸を製造する非常に効率的な方法です。

さて、大きな質問ですが、スレッドローラーマシンは硬い材料を扱うことができますか?答えは…それは状況によります。スレッドローラーマシンが硬い材料を効果的に加工できるかどうかを判断する際には、いくつかの要因が関係します。

材質の硬度と組成

材料の硬さが重要な要素です。硬化鋼、チタン合金、または特定の高強度合金などの硬い材料は、アルミニウムや真鍮などの柔らかい材料と比較して、変形に対する耐久性がはるかに高くなります。一般に、材料が硬ければ硬いほど、ねじ山を形成するためにより多くの力が必要になります。

たとえば、ロックウェル硬度が 40 HRC (ロックウェル C 硬度) を超える材料を扱っている場合は、かなり厳しい顧客を相手にしていることになります。これらの材料は、糸を適切に転がすためにかなりの力を必要とするため、一部の糸ローラー機械にとっては大きな課題となる可能性があります。

素材の構成も重要です。一部の材料は結晶構造を持っており、多かれ少なかれ冷間成形に適しています。たとえば、細粒構造の材料は延性が高く、成形が容易である傾向がありますが、粗粒構造の材料はより脆く、圧延プロセス中に亀裂が発生しやすい可能性があります。

機械の能力と設計

スレッドローラーマシンの能力と設計は非常に重要です。機械のトン数が大きいほど、より多くの力を加えることができ、これは硬い材料の加工に不可欠です。硬い材料の加工にスレッド ローラー マシンを使用することを考えている場合は、余分な負荷に耐えられるように特別に設計されたマシンを選択することをお勧めします。

たとえば、当社の頑丈なスレッド ローラー マシンは、必要な力を確実に供給できるように、堅牢なフレームと強力なモーターを備えて構築されています。これらの機械は、精度や耐久性を犠牲にすることなく、硬質材料の圧延中に発生する高圧に耐えるように設計されています。

機械設計のもう 1 つの重要な側面は、金型システムです。ダイスはワークピースに実際にねじ山を形成する部品であるため、硬い材料の加工に伴う磨耗に耐えられる高品質の材料で作られている必要があります。超硬ダイスは非常に硬く、耐摩耗性に優れているため、硬質材料の加工によく使用されます。

潤滑と冷却

硬い材料を扱う場合は、適切な潤滑と冷却が不可欠です。潤滑は、ダイスとワークピース間の摩擦を軽減し、転造プロセスをよりスムーズにするだけでなく、過熱や工具の摩耗を防ぐのにも役立ちます。

硬い材料を加工すると大量の熱が発生する可能性があるため、冷却することも重要です。温度が高すぎると、材料の特性が変化し、ねじの品質が低下し、ダイスが損傷する可能性があります。冷却システムを使用すると、温度を制御し、一貫した結果を保証できます。

高硬度材の転造加工のメリット

スレッドローラーマシンで硬い材料を加工するのは難しい場合もありますが、そうすることにはいくつかの大きな利点があります。

• 強度と耐久性:転造によって形成されたねじは、切断されたねじと比較して、粒の流れが良く、構造がより均一です。これにより、ストレス下で破損する可能性が低くなり、より強力で耐久性のあるスレッドが得られます。硬い材料を扱う場合、これらの材料は高応力の用途で使用されることが多いため、この強度と耐久性がさらに重要になります。
• 効率：ねじ転造は、ねじを切断するよりもはるかに速いプロセスです。これは、より短い時間でより多くの部品を生産できることを意味し、生産性の向上とコストの削減に最適です。硬い材料を扱う場合でも、ねじ転造は他の方法と比較してより効率的なオプションです。

硬質材料の例とその適合性

いくつかの一般的な硬質材料と、それらがねじ転造にどの程度適しているかを見てみましょう。

• 硬化鋼:硬化鋼は多くの業界でよく使われていますが、圧延するのが非常に難しい場合があります。ただし、適切な機械、金型、潤滑剤を使用すれば、それは間違いなく可能です。焼入れ鋼の高い強度と硬度により、ねじ山が大きな応力に耐える必要がある用途に最適です。
• チタン合金:チタン合金は、優れた強度重量比と耐食性で知られています。これらは、航空宇宙、医療、自動車などの用途で使用されています。チタン合金は非常に硬いですが、適切な装置と技術を使用すればうまく圧延することができます。
• ステンレス鋼：ステンレス鋼も一般的に使用される材料ですが、硬度と靭性が高いため、ねじ山を転造するのが難しい場合があります。ただし、適切なダイスと潤滑剤を使用することで、高品質のねじを実現することが可能です。

プロセス中の他のマシン

硬い材料を扱う場合、小屋にあるのはスレッドローラーマシンだけではありません。ワークピースの準備やその他の操作を実行するために、スレッドローラーマシンと組み合わせて使用​​できる他のマシンもあります。

たとえば、CNC円筒研削盤ねじ切り前にワークピースを正確に成形し、仕上げるのに使用できます。これにより、ワークピースの表面が滑らかになり、寸法が正確になることが保証されます。これは、ねじ転造プロセスを成功させるために不可欠です。

あミーリング端面ボール盤ワークピースに穴を作成したり、その他のフライス加工操作を実行したりするために使用できます。これは、ねじ転造プロセスに向けてワークピースを準備したり、部品に追加のフィーチャーを追加したりする場合に役立ちます。

そして、溝フライス盤ワークピース上に溝やその他の形状を作成するために使用できます。これらの溝は、シールの場所を提供したり、部品のグリップを向上させるなど、さまざまな目的に使用できます。

結論

では、スレッドローラーマシンは硬い材料も加工できるのでしょうか？絶対に！しかし、硬いワークを機械に投げ込んで、それが機能することを期待するほど単純ではありません。材料の硬度と組成を考慮し、十分な能力を備えた適切な機械と適切な金型システムを選択し、適切な潤滑と冷却を確保する必要があります。

スレッドローラーマシンを購入していて、硬い材料の加工を検討している場合は、当社がお手伝いいたします。当社の専門家チームは、特定の用途に適したマシンを選択するために必要なガイダンスとサポートを提供します。能力の拡大を目指す小規模な工場であっても、大量生産が必要な大手メーカーであっても、当社にはソリューションがあります。

ご質問がある場合、またはねじ転造のニーズについてさらに詳しく話し合いたい場合は、お気軽にお問い合わせください。当社のマシンがお客様の目標達成にどのように役立つかについて、いつでも喜んでお話します。

参考文献

• 『冷間成形技術ハンドブック』マンフレッド・ガイガー、メルクライン哲彦著
• 「製造エンジニアリングとテクノロジー」カルパクジャンとシュミット著