AYA ファスナーガイド|ボルト・ナットの製造工程

ナットとボルトは、一般的に使用される締結具であるだけでなく、建設やその他の機械プロセスで使用される最も基本的なコンポーネントの 1 つでもあります。ファスナー自体は単純に見えるかもしれませんが、実際には製造プロセスの進歩に必要な多くの研究開発が行われています。その製造は多段階のハイテクプロセスであり、下手をすると最終製品の効率、寿命、品質に重大な影響を与える可能性があります。この記事では、このプロセスをより深く理解できるようにするとともに、この種のファスナーに関して覚えておく必要がある最も重要なポイントのいくつかについても説明します。

ナットとボルトとは何ですか?

ボルトは、通常、2 つ以上の他の部品または材料を接続するために使用されるねじ付き留め具です。これらは雄ねじであるため、締結を成功させるためには、ほとんどの場合、あらかじめ形成された雌ねじと一致する必要があります。

ナットはねじ穴、つまりボルトに接続される事前に形成された雌ねじです。ナットはクランプ力を提供し、軸方向の動きを止めます。

ナットとボルトはどのように機能しますか?
ナットとボルトは、製造、建設、エンジニアリングにおいて最も一般的なコンポーネントの一部です。通常、ほとんどの設備や機械では、プロセスの環境、材料、その他のニーズに基づいて選択されるさまざまなナットとボルトが使用されます。
ナットとそれに適合するボルトは、複数の異なる部品を固定するために最も一般的に使用されます。ボルトは雄ねじですが、ナットなど雌ねじがないと使用できません。

ボルトの製造プロセスを開始する前に何を決定する必要がありますか?
製造プロセスを開始する前に、ボルトに適合させたい仕様を決定する必要があります。これには、必要なサイズ、形状、材料に関して適切な仕様を持つことが含まれます。基本的なナットとボルトの製造では、仕様に関係なく製造プロセスはほぼ同じですが、より正確で複雑なボルトの設計では、決定した仕様に合わせて手順が追加される場合があります。

ボルトの製造工程はどのようなものですか？
ボルトの製造プロセスには、通常 7 つの異なるステップが含まれます。これらは、製造するボルトの適切な形状、仕様、強度、耐久性、その他の品質を確保するために重要です。
1. ワイヤー- 製造の最初のステップでは、鋼線を解き、あらかじめ決められた長さに切断する必要があります。長さは ISO 898-1 の要件を満たす必要があります。
2. 冷間鍛造- その後、鋼は正しい形状に成形されます。このプロセスは室温で完了します。
3. ボルトの頭- 高圧下で鋼をさまざまな形状に強制的に成形することでボルトの頭を形成します。
4. ねじ切り・ボルトのねじ部は転造・切削加工により形成されます。
5. 熱処理- 使用される鋼を硬化するために極度の熱が使用されます。
6. 表面処理- 必要なボルトの種類に応じて; ボルトの仕上げにさまざまな種類のメッキが追加されます。これらはボルトにさまざまな品質を加えるのに役立ちます。
7. 梱包・仕入れと品質管理- ボルトが製造されると、梱包して出荷する前に品質管理する必要があります。品質管理プロセスは、ボルトが一貫性と均一性を確保しながら、遵守すべき国際 ISO 規格にも適合していることを保証します。

ボルトの製造工程はどのようになっているのですか？

適切なボルトの製造プロセスには、必要なボルト設計の複雑さに応じて、さまざまなステップが含まれます。一般に、鋼線をボルトに加工するプロセスは次のとおりです。

1.冷間鍛造

このプロセスは、大きな鋼線を取り出し、それを解くことから始まります。次に、作成するボルトの種類に適用される国際 ISO 898-1 規格で要求される長さに切断されます。このプロセスでは、線材に正しい形状を与えるために特別なツールと装置が使用されます。このプロセス全体は室温で行われ、かなり高い熱が使用されます。
ボルトに所定の形状を与える冷間鍛造プロセスでは、高圧を使用してワイヤーにさまざまな形状を与え、さまざまな形状に成形します。この段階で設定される公差要件はわずか 100 分の 1 ミリメートルであり、これは精度要件がいかに高いかを示しています。
冷間鍛造の利点の 1 つは、非常に迅速なプロセスで均一な形状のボルトを製造できることです。ただし、より複雑なボルトの設計になると、正しい形状を与えるために冷間鍛造のみを使用できないことがよくあります。そのような場合、ボルトの開発に使用できる追加のプロセスが 2 つあります。これらは旋削加工または穴あけ加工として知られています。
旋削とは、正しいデザインと形状を与えるために鋼を切断しながらボルトを非常に高速で回転させるプロセスを指します。一方、ボルトに穴を開ける必要がある場合は、ドリル加工を使用できます。プロセスのこの段階では、一部のボルトにはワッシャーが取り付けられている場合もあります。
ネジ加工は、転造と切削が多く含まれるため、鋼がまだ柔らかいうちに行われる最終ステップです。プロセスとしての圧延は、ボルトを金型に通して成形し、鋼を成形して必要なねじ山を形成することも含まれるため、冷間鍛造と非常によく似ています。切削は、ねじ山を形成するために鋼を除去することを意味します。

2. 熱処理
ボルトの頭からネジ部まで全体の形状が整ったら、熱処理に入ります。すべてのボルトには熱処理が必須です。このプロセスでは、鋼を硬化させるためにボルトを極端な温度にさらす必要があります。熱処理により鋼の特性が変化し、より強靭になります。そのため、プロセスのこの段階でスレッド化が発生すると、はるかにコストがかかり、完了するのが難しくなります。
それでも、熱処理後にねじ切りを行うことには、ボルトの疲労性能が確実に向上する可能性があるという利点があります。
ボルト直径の 10 倍を超える長さの長いボルトの場合、熱処理によって鋼線の段階での形状に鋼材が復元されるのを防ぐために、矯正プロセスが必要です。

3. 表面処理
どのような表面処理が使用されるかは、お客様が設定するボルトの用途と要件によって決まります。一般に、最も一般的なタイプの表面処理には、ファスナーの耐腐食性を大幅に高める処理が含まれます。この亜鉛メッキは電解処理によって施されます。
このプロセス中、ボルトは亜鉛を含む液体に浸され、電流を使用して亜鉛がボルトに強制的にコーティングされます。このプロセスはボルトの耐腐食性を高めるのに最適ですが、これに関連して水素脆化のリスクが追加されます。
耐食性が主な関心事ではない場合、このステップ中にリン酸塩が適用されるのが通常です。これはよりコスト効率の高いプロセスであるため、よく選択されます。より高度なボルト設計では、ブラケットなどの追加のアセンブリ要件もある場合があります。他のボルトにもパッチが必要になる可能性があります。ロッキングパッチは厚いナイロン層を適用することで 3 本の糸のグリップを向上させるのに役立ち、液体パッチは糸の形成トルクを向上させるのに最適です。
4. 品質管理
品質管理は製造プロセスの最終ステップであり、各ボルトが梱包されて出荷される前にその品質がテストされていることを確認します。

結論
ナットとボルトの製造に関しては、特に標準的なボルトとナットの場合、プロセスは比較的簡単です。ただし、ボルトの設計がより複雑でカスタマイズされると、最終的な締結具が必要な品質になるようにするために、より多くの手順を追加する必要がある場合があります。顧客の要件は、問題のボルトの表面仕上げにも影響を与える可能性があります。

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