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絞り加工は、引張力を用いて金属、ガラス、またはプラスチックを伸ばす製造プロセスです。材料が引き伸ばされる（引っ張られる）と、伸びて薄くなり、所望の形状と厚さになります。絞り加工は、板金絞り加工と線材、棒材、管材絞り加工の2種類に分類されます。板金絞り加工は、湾曲した軸に沿った塑性変形と定義されます。線材、棒材、管材の絞り加工では、出発材料をダイスに通して直径を小さくし、長さを長くします。絞り加工は通常室温で行われるため、冷間加工プロセスに分類されますが、大きな線材、棒材、または中空管を熱間加工して力を軽減するために、より高い温度で絞り加工を行う場合もあります。 [ 1 ] [ 2 ]
引抜き加工は圧延とは異なり、圧力は圧延機の回転動作によって加えられるのではなく、圧縮領域付近に局所的に加えられる力に依存します。つまり、最大引抜き力は材料の引張強度によって制限され、これは特に細い線を引く場合に顕著になります。[ 3 ]
冷間引抜き加工の出発点は、適切なサイズの熱間圧延鋼材である。
絞り加工の成功は、材料の流れと伸びに依存します。鋼、銅合金、アルミニウム合金は、一般的に絞り加工される金属です。[ 4 ]
板金加工において、金型が平らな金属板（「ブランク」）から形状を成形する際、材料は金型に沿って移動し、形状に沿うように強制されます。材料の流れは、ブランクに加える圧力と、金型またはブランクに塗布する潤滑剤によって制御されます。形状が容易に動きすぎると、部品にしわが生じます。これを修正するために、ブランクに加える圧力を増減して潤滑剤の量を調整し、材料の流れを制限して、材料を伸ばすか薄くします。圧力をかけすぎると、部品が薄くなりすぎて破損します。金属加工では、しわと破損の適切なバランスを見つけることが、良質な部品を成形するために不可欠です。
板金絞り加工は、加工対象物の長さが直径よりも長い場合に深絞り加工となります。加工対象物は、穴あけ、アイロン加工、ネッキング加工、圧延、ビード加工などの他の成形加工も同時に行われるのが一般的です。浅絞り加工では、絞り深さは穴の最小寸法よりも小さくなります。
棒材、管材、線材の伸線はすべて同じ原理で行われます。つまり、出発材料をダイスに通して直径を小さくし、長さを長くします。通常、ダイスは伸線ベンチに取り付けられます。ワークピースの始端は、ダイスを通すために細くしたり尖らせたりします。次に、その端をグリップに挟み、ワークピースの残りの部分をダイスに通します。[ 1 ]
絞り加工は、冷間成形で断面形状を作るためにも使用できます。冷間絞り加工された断面形状は、熱間押出成形された部品よりも精度が高く、表面仕上げも優れています。加工硬化により、強度要件を満たすために高価な合金の代わりに安価な材料を使用できます。[ 5 ]絞り加工された棒やロッドはコイル状に巻くことができないため、ストレートプル絞り加工台が使用されます。チェーン駆動は、最大30 m (98フィート)のワークピースの絞り加工に使用されます。より短い長さのワークピースには油圧シリンダーが使用されます。[ 1 ]断面積の減少は通常 20% ～ 50% に制限されます。それ以上の減少は、材料の延性に応じて引張強度を超えるためです。特定のサイズや形状を実現するには、徐々に小さくなるダイスを複数回通過させ、中間段階で焼きなましを行う必要がある場合があります。[ 6 ]管絞り加工は、開始材料が管である点を除いて、棒絞り加工と非常によく似ています。直径を小さくし、表面仕上げを改善し、寸法精度を向上させるために使用されます。マンドレルは、使用する特定のプロセスに応じて使用される場合とされない場合があります。壁厚を制御するために、チューブの内径にフローティングプラグを挿入することもできます。線引きは、サイズの小さい一連のダイを通して材料を引き抜くことにより、柔軟な金属線を製造するために古くから使用されてきました。これらのダイは、さまざまな材料から製造され、最も一般的なのは炭化タングステンとダイヤモンドです。
鋼棒および鋼線の冷間引抜き加工工程は以下のとおりです。
プラスチック引抜きは、冷間引抜きとも呼ばれ、金属棒に使用されるのと同じプロセスをプラスチックに適用したものです。[ 8 ]プラスチック引抜きは主にプラスチック繊維の製造に使用されます。このプロセスは、 1930 年にジュリアン W. ヒルが初期のポリエステルから繊維を作ろうとしていたときに発見されました。[ 9 ]
これは、材料が紡糸口金の細孔を通してポリマー溶融物を押し出すことによって、フィラメントに「紡糸」された後に行われます。このプロセス中、個々のポリマー鎖は粘性流動のためにある程度整列する傾向があります。これらのフィラメントはまだ非晶質構造を持っているため、繊維をさらに整列させるために引き伸ばされ、結晶化度、引張強度、および剛性が増加します。これは、引き伸ばし機で行われます。[ 9 ] [ 10 ]ナイロンの場合、繊維は紡糸長さの4倍に引き伸ばされます。引き伸ばし中に形成された結晶は、 1つの鎖のアミド水素と別の鎖のカルボニル酸素との間の水素結合によって一緒に保持されます。[ 10 ]ポリエチレンテレフタレート（PET）シートは、機械的特性が向上したBoPET （二軸配向ポリエチレンテレフタレート）を作るために2次元に引き伸ばされます。