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マンドレル、マンドリル、またはアーバーは、材料を鍛造、プレス、延伸、または成形するためのテーパー状の工具です（たとえば、宝石商が結婚指輪の直径を大きくするために使用するリングマンドレル - トリブレットとも呼ばれます[ 1 ] ）。または、旋盤で加工するワークピースを把持するフランジ付き、テーパー付き、またはねじ付きバーです。フランジ付きマンドレルは、特定の直径の平行バーで、一方の端に一体型のフランジがあり、反対側の端にねじが切られています。ワークは、フランジとねじのナットの間に把持されます。テーパー付きマンドレル（プレーンマンドレルと呼ばれることが多い）は、1フィートあたり約0.005インチのテーパーがあり、ワークの正確な穴に打ち込んで摩擦でワークを把持することでワークを保持するように設計されています。ねじ付きマンドレルには雄ねじまたは雌ねじがあり、反対のねじを持つワークがマンドレルにねじ込まれます。
旋盤では、マンドレルは通常、センター間に取り付けられ、旋盤ドッグによって駆動されます（一般的にはフランジ付きまたはテーパー付きマンドレル）。しかし、加工対象物の外側面を加工する場合は、チャックに固定されることもあります（一般的にはねじ付きマンドレル）。ねじ付きマンドレルもセンター間に取り付けることができます。
旋盤に加えて、研磨ホイール、丸鋸、研磨ディスクなどを保持するために、マンドレル（一般的には「アーバー」と呼ばれる）が使用されます。通常、このようなマンドレルは、片端にねじ山が切られた円筒形をしています。特殊な用途向けに、さまざまな種類のマンドレルがあります。例としては、ライブチャックマンドレル、ライブブルリングマンドレル、デッドブルリングマンドレルなどがあります。
マンドレルの一例として、金属管の引き抜き加工などで、特定の形状に加工または曲げる対象物に挿入される、あるいはその横に挿入される成形された金属棒が挙げられます。自動車の排気管は、製造時にマンドレルを用いて曲げられることがよくあります。マンドレルを用いることで、排気管に不要な折り目、ねじれ、または潰れを生じさせることなく、滑らかな曲線に曲げることができます。溶融ガラスも同様に成形されることがあります。
旋盤では、加工する木材、金属、プラスチックなどの部品をチャックで固定し、旋削加工を行います。チャックを使用することで、棒材にねじ切り加工を施したり、家具の脚を希望の形状に加工したり、不規則な形状の物体を丸い形状に加工したりすることができます。旋盤には様々な種類のマンドレルが使用されます。初期の拡張マンドレルは、わずかに先細りのくさび形をしており、加工対象物を保持するために拡張します。
3つ目のタイプのマンドレルは、ドリル、丸鋸、および同様の電動工具に、丸鋸刃、研磨ホイール（研磨用）、および研磨ディスクを取り付けるために使用されるものです。このタイプのマンドレルは一般的に、片端にねじ山が切られた円筒形で構成され、ねじ山にワッシャーがろう付けされ、付属のねじと2つ目のワッシャーを使用して丸鋸刃、研磨材、またはその他の回転工具をマンドレルに固定します。
ほとんどのマンドレルは電動モーターやその他のエンジンに直接接続して駆動されるが、ベアリングで支持されたプーリー駆動のシャフトに取り付けて駆動されるマンドレルもある。
「トリブレット」とは、宝飾品製造で使用されるマンドレルの一種で、機械に挿入したり、機械で保持したりするものではありません[ 1 ]。このようなマンドレルは、小さな先細りの金属棒（リングマンドレル）から、自立型の金属製円錐形セクション（ブレスレットの製造に使用）まで、サイズや形状が様々です。機械式マンドレルとは異なり、この工程は手作業で行われます。トリブレットを使用してリングやバングルを成形する場合、金属を曲げて溶接して大まかなループを作り、それをマンドレルの細い方の端にかぶせるのが一般的です。その後、ハンマーなどの工具でワークを下向きに叩き、幅の広い方の端に向かって押し込みます。これにより、金属が真のリング形状になります。目盛りが刻まれたトリブレット（「リングサイズスティック」と呼ばれる）は、リングの最終サイズを素早く測定する方法としても使用できます。また、トリブレットを軽く叩いて円錐形に沿って押し下げることで金属を伸ばし、リングを少し大きくすることもできます。トリブレットは、潰れたり損傷した指輪の修理にも使用されます。[ 2 ]
マンドレルの一種は、ファゴットやオーボエなどのダブルリード楽器のリードを作る際にも使用されます。 [ 3 ]
マンドレルは、フィラメントワインディングなどの工業用複合材製造にも使用されます。製造工程では、樹脂含浸フィラメントをマンドレルに巻き付けて複合材料構造または部品を作成します。構造を硬化させ、マンドレルを取り外します。このタイプのプロセスの問題点の1つは、完成したワークからマンドレルを取り外すのが難しいことです。形状変更可能なマンドレルは、より簡単に取り外すことができます。[ 4 ]マンドレルを一定の温度以上に加熱すると、弾性が出て目的の形状に加工でき、その後冷却して新しい形状で再び剛性になります。その後、フィラメントワインディングプロセスで使用できます。複合部品が硬化したら、マンドレルを再び加熱して弾性にし、硬化した部品から簡単に取り外すことができます。このようなタイプのマンドレルは繰り返し使用できます。[ 5 ]
マンドレルは、低温で溶融する金属合金で作ることもできます。この方法では、複合材料をマンドレルに被せ、加熱して材料を硬化させた後、温度を上げてマンドレルを溶融させ、溶融した材料を排出することでマンドレルを取り外します。
フレキシブルドライブに使用される鋼芯の製造において、後続の層が巻き付けられる中心線はマンドレルと呼ばれます。この「中心線」自体は、完成品のサイズに応じて、単一の線または複数の線で構成されます。
ホールソーは通常、マンドレルに取り付けられる。マンドレルとは、基本的にドリルビットにネジ山が切られたもので、ホールソーを固定するためのものだ。
マンドレルは最近発明されたものではありません。スピニング加工を利用した金属加工は、古代エジプト時代にまで遡って記録されています。金属スピニングでは、木製または金属製のスピニングマンドレルが使用されます。このマンドレルの形状は、加工する部品の内部輪郭と一致しています。この方法により、原材料がしっかりと固定され、所望の最終形状に正確に加工することが可能になります。材料が内部で固定されるため、加工中に旋盤とマンドレルの組み合わせが作業者に干渉することはありません。
トラバースマンドレルは1700年頃に導入され、旋盤マンドレルの設計を具体化したものであった。このマンドレルは、作業者の制御下でベアリング内を軸方向にスライドすることができ、ねじなどの短いねじ山を持つ部品の製造を可能にした。トラバースマンドレルは、この時代には主に時計職人や装飾旋盤工によって使用されていた。やがて、この装置は、旋削加工の用途に応じてギア列を変更できるリードスクリューと呼ばれるマンドレル駆動装置に取って代わられた。