アルミ合金ホイールの製造工程

アルミ合金製自動車ホイールの製造工程は、主に以下のカテゴリーに分けられます。

1. 鋳造工程：

• 重力鋳造：溶融アルミニウム合金を鋳型に流し込み、重力下で鋳型に充填し、冷却して成形する。このプロセスは設備投資が少なく、操作も比較的簡単なため、小規模生産に適している。しかし、鋳造効率が低く、製品品質の安定性が悪く、気孔や引け巣などの鋳造欠陥が発生しやすい。

• 低圧鋳造：密閉されたるつぼ内で、アルミニウム合金溶湯を不活性ガスを通して低圧で鋳型に押し込み、加圧凝固させる方法。この方法で製造された鋳物は、緻密な組織、良好な内部品質、高い生産効率を特徴とし、大量生産に適していますが、設備投資が大きく、金型の要件も高く、金型コストも高くなります。

• スピンキャスティング：低圧鋳造をベースに改良された製法です。まず、低圧鋳造でホイールのブランクを成形し、次にブランクをスピニングマシンに固定します。回転する金型と圧力によって、リム部分の構造が徐々に変形・伸長します。この製法は、低圧鋳造の利点を維持するだけでなく、ホイールの強度と精度を向上させ、同時にホイールの軽量化も実現します。

2. 鍛造工程

アルミニウム合金を一定の温度まで加熱した後、鍛造プレス機で金型に押し込み、鍛造します。鍛造工程は以下の2種類に分けられます。

• 従来型鍛造：アルミニウムインゴットをそのまま高圧下でホイール形状に鍛造する。この製法で製造されたホイールは、材料利用率が高く、廃棄物が少なく、鍛造品の優れた機械的特性と優れた強度・靭性を有する。しかし、設備投資が大きく、工程が複雑で、オペレーターに高い技術レベルが求められる。

• 半凝固鍛造：まず、アルミニウム合金を半凝固状態まで加熱します。この状態では、アルミニウム合金は一定の流動性と鍛造性を有しており、その後鍛造されます。このプロセスにより、鍛造工程におけるエネルギー消費量を削減し、生産効率を向上させるとともに、ホイールの品質も向上させることができます。

3. 溶接工程

シートを円筒状に巻いて溶接し、金型でホイールリムに簡易加工またはプレス加工した後、プレキャストホイールディスクを溶接してホイールを製造します。溶接方法は、レーザー溶接、電子ビーム溶接などです。この工法は専用の生産ラインが必要で、生産効率が高く、大量生産に適していますが、外観が悪く、溶接箇所で溶接品質の問題が発生しやすいという欠点があります。