アルミ合金ホイールの製造工程

自動車用アルミニウム合金ホイールの製造プロセスは、主に次のカテゴリに分類されます。

1. 鋳造プロセス:

• 重力鋳造: 液体アルミニウム合金を金型に注ぎ、重力下で金型を満たし、冷却して形状を整えます。このプロセスは設備投資が少なく、操作が比較的簡単なため、小規模生産に適しています。しかし、鋳造効率が低く、製品の品質安定性が悪く、気孔やヒケなどの鋳造欠陥が発生しやすい。

• 低圧鋳造: 密封されたるつぼ内で、アルミニウム合金の液体を不活性ガスを通して低圧で金型に押し込み、圧力下で固化させます。この方法で製造される鋳物は組織が緻密で内部品質が良く、生産効率が高く、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。

• スピン鋳造: 低圧鋳造をベースに改良されたプロセスです。まず、ホイールのブランクを低圧鋳造で成形し、スピニングマシンに固定します。リム部分の構造は回転する金型と圧力により徐々に変形し伸びます。このプロセスは、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ると同時に、ホイールの重量を軽減します。

2. 鍛造工程

アルミニウム合金を一定の温度に加熱した後、鍛造プレスで金型に鍛造します。鍛造工程は以下の2種類に分けられます。

・従来の鍛造：アルミニウムのインゴット全体を高圧下でホイールの形状に直接鍛造します。このプロセス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、鍛造の優れた機械的特性、および優れた強度と靭性を備えています。しかし、設備投資が大きく、工程が複雑で、オペレーターの技術レベルも高いことが求められます。

・半固体鍛造：アルミニウム合金を半固体状態まで加熱し、ある程度の流動性と鍛造性を持たせて鍛造する。このプロセスにより、鍛造工程でのエネルギー消費量が削減され、生産効率が向上し、ホイールの品質も向上します。

3. 溶接工程

シートを円筒状に丸めて溶接し、金型でホイールリムに簡単に加工または圧入し、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作します。溶接方法にはレーザー溶接や電子ビーム溶接などがあり、生産効率の高い専用の生産ラインが必要で量産に適していますが、外観が悪く、溶接箇所の溶接品質に問題が発生しやすいです。