現在のファスナーの製造には 6 つの主要なプロセスが含まれており、それぞれのプロセスは特定の材料、性能要件、コストを考慮して設計されています。
冷間圧造工程
冷間圧造は、ファスナー製造において最も普及している成形方法です。これには、高圧ダイスを使用して金属線（炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金など）を室温で押し出し、ボルトやナットなどの基本的な形状にすることが含まれます。{1}このプロセスの核となる利点は、高効率と優れた材料利用率です。 1 回の成形操作で、その後の機械加工 (切削) の必要性を 30% ～ 50% 削減し、±0.05mm 以内の寸法精度を実現します。一般的な用途には、自動車のエンジン ボルトや、並外れた強度と一貫性が求められる高強度{7}}建設ナット-部品などがあります。主な技術的側面は次のとおりです。
- 金型設計: 材料の延性に基づいて金型キャビティの角度を最適化し、亀裂を防止します。
- 潤滑: グラファイトまたは水ベースの潤滑剤を使用して、摩擦係数を低減し、金型の寿命を延ばします。{0}
- 焼鈍：冷間圧造後に球状化焼鈍を行い、内部応力を緩和し後加工の加工性を向上させます。
熱間鍛造工程
大規模または高強度の締結具（風力タービンのタワー ボルトや橋のコネクタなど）の場合、熱間鍛造プロセスでは金属を再結晶温度（通常 800 ～ 1200 度）以上に加熱し、鍛造プレスで圧力を加えて塑性変形を誘発します。主な利点としては、複雑な断面形状を作成できることと、高い材料密度を実現できることが挙げられます。その結果、冷間圧造部品よりも引張強度が 15% ～ 20% 高くなります。-重要な管理ポイントには次のものが含まれます。
- 温度制御: 過剰な酸化スケールの形成や粒子の粗大化を防ぐために、加熱温度と保持時間を厳密に監視する必要があります。
- 鍛造比: 通常、連続的な金属粒子の流れを確保するには、合計変形比が 3 以上である必要があります。
- -後処理: 標準の HRC 28～38 範囲を満たすには、焼きならしや焼き入れ、焼き戻しによる硬度の調整が必要です。
旋削加工
冷間圧造ほど効率は劣りますが、特殊な形状の締結具（非標準ボルトや穴あきピンなど）の製造には依然として旋削プロセスが不可欠です。{0}}このプロセスには、CNC 旋盤でワークピースを回転させ、切削工具を使用して余分な材料を除去することが含まれます。主な技術的特徴は次のとおりです。
- 高精度：IT5～IT7の公差等級を達成し、精密機器のコネクタに適しています。
- 幅広い材料適応性：銅合金やチタン合金などの冷間圧造では成形が困難な材料の加工が可能。
プレス加工
主にワッシャーやスプリングワッシャーなどの平ファスナーの製造に使用されるこのプロセスでは、パワープレスを使用して金型を駆動し、金属シートストックの打ち抜きや曲げなどの操作を実行します。その主な利点は、高速生産（毎分数百の部品生産が可能）と低コストです。-ただし、次の要因に注意が必要です。
- 「ダイの摩耗」: 過度のバリを防ぐために、パンチとダイは定期的に交換する必要があります。
- 材料の選択: Q235 や SPCC など、延性の優れた低炭素鋼板-が推奨されます。
- 表面処理: 錆や腐食を防ぐために、電気メッキや黒染めなどの-スタンピング後処理-{2}}が必要です。
転造加工
ねじ転造プロセスはボルトやねじのねじ切りに使用され、2 つまたは 3 つの転造ダイスの回転圧縮によってワーク表面にねじ山を形成します。ねじ切りと比較して、次のような利点があります。
- 強度の向上: 冷間加工硬化により、糸のせん断強度が 20% ～ 30% 向上します。
- 表面品質: ねじ山の表面粗さは Ra 0.8 μm に達し、摩擦損失を低減します。
- 材料の節約: 切りくずが発生しないため、材料利用率が 100% に近づきます。
表面処理工程
ファスナーの耐食性と美的品質は表面処理に依存します。一般的なプロセスには次のようなものがあります。
- 電気-めっき: 低コストで屋内環境に適しており、一般的な厚さは 5～12 μm です。
- ダクロメット: 水素脆化のリスクがなく、500 ～ 1,000 時間の塩水噴霧試験に耐え、自動車のシャーシ部品に一般的に使用されています。
- 亜鉛拡散コーティング: 拡散によって鋼表面に亜鉛-鉄合金層を形成し、電気亜鉛めっきの 3～5 倍の耐食性を提供します。-
- スプレー: ポリエステル粉体塗装など。幅広い色のオプションを提供するために建築用の装飾ネジに使用されます。