転造

転造：金属を塑性変形させる精密加工技術

転造とは、金属などの棒状素材を回転させながら、金型（転造ダイス）で圧縮することで形状を成形する塑性加工技術です。強い力を加え、素材を永久変形させることで、ねじや複雑な形状を効率的に作ることができます。ねじ山を作る工程は、この技術の代表的な用途であり、現在でも広く用いられています。

転造加工の用途：多様な形状に対応

転造の最も一般的な用途は、おねじの製造です。ねじ山の形成に最適なこの方法は、大量生産に非常に適しています。しかし、ねじ以外にも、その応用範囲は多岐に渡ります。スプライン、セレーション、ウォームなど、回転対称形状を持つ機械部品の製造にも転造加工は用いられます。これらの部品は、高い精度と強度が求められるため、転造加工の特性が活かされています。

ただし、鋳鉄や高硬度素材は、塑性変形しにくい性質を持つため、転造加工には適していません。素材の伸び率や硬度が、加工の可否を大きく左右する要因となるのです。

転造の歴史：試行錯誤と技術革新

転造技術の発展の歴史は、試行錯誤と革新の連続でした。米国では、1836年にねじ山の冷間転造に関する最初の特許が出願されましたが、当時は脆い鋳鉄製の金型を使用していたため、実用化には至りませんでした。その後、1867年、木ねじへの応用に関する特許申請を経て、技術は着実に進歩していきます。しかし、本格的な成功は、1880～1881年にヘイワード・オーガスタス・ハーベイによる特許申請以降となります。さらに、アメリカン・スクリュー社のチャールズ・D・ロジャースによる改良を経て、転造技術は現代の精密加工技術へと進化を遂げたのです。

転造の方法と手順：冷間加工による高効率製造

転造ダイスは、ねじ形状の外周を持つ複数の円筒形金型から構成され、通常は2個または3個を組み合わせて使用されます。ねじの種類（メートルねじ、台形ねじ、テーパねじなど）に応じて専用のダイスが必要となりますが、多様なねじ形状に対応できる点が強みです。

加工手順は、棒状の素材をダイスで挟み込み、回転させながら中心方向へ圧力を加えることで行われます。素材の降伏点を越える圧力によって塑性変形が起こり、ねじ山などの形状が形成されます。この際、素材はダイスとは逆方向に回転することで、逐次的に成形されていきます。

通常、転造は冷間（常温）で行われます。冷間加工では、素材の組織は切断されず移動するだけで済むため、切屑が発生しません。このため、クリーンな加工プロセスを実現できます。また、転造ねじは切削ねじと比較して強度が高く、加工能率も優れているため、量産に適した方法と言えます。転造加工で製造されたねじは、転造ねじと呼ばれます。その表面形状は、転造ダイスの形状に正確に依存します。

まとめ：高精度、高強度、高効率の加工技術

転造は、ねじをはじめとする様々な機械部品の製造に用いられる、高度な金属加工技術です。冷間加工による高強度、高効率性、そして切屑の発生がないクリーンな加工プロセスは、現代の精密機械製造において重要な役割を担っています。その歴史と技術的優位性から、これからも様々な分野で活用が期待される技術と言えるでしょう。

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