鍛造（たんぞう）とは、金属や鋼を熱して柔らかくした後、ハンマーやプレスなどの力を使って、特定の形状に加工する方法のことを言います。特性を向上させるために利用されます。
鍛造の主なプロセスとしては以下のようなものがあります：
- 加熱： 金属材料を適切な温度まで加熱します。この温度は、鍛造を容易にするだけでなく、金属の微細構造を最適化するためにも必要です。
- このプロセスは、金属に特定の形状やサイズを考慮するだけでなく、内部の結晶構造をリファインして強度や耐久性を向上させるためも行われます。
- 冷却： 成形的な後、金属を適切な速度で冷却します。 冷却の速度や方法は、最終的な金属の特性に影響を考慮するため、認識管理される必要があります。
鍛造には様々な種類があり、その中でも以下のような主要な鍛造方法があります：
- 自由鍛造（オープンダイ鍛造）： ワークピースを特定の金型の中でなく、フリーにハンマーなどで並行して形状を変える方法です。
- 閉じ型鍛造（クローズドダイ鍛造）： 一旦作られた金型の中のワークピースを成形する方法です。製品の精度が高く、大量生産に適しています。
- 押出し鍛造：金属を高温に加熱し、容器の中に押し込みながら特定の形状のダイアウェイで押し出す方法です。
鍛造の応用分野： 鍛造技術は、様々な産業や応用分野で利用されています。
- 自動車産業： エンジンのコンロッド、ギア、クランクシャフトなどの部品は、鍛造品として生産されることが多い。これは鍛造品の高い強度と耐久性が必要とされるためである。
- 航空宇宙産業： タービンブレードやランディングギアなどの航空機部品も、その高い強度と耐久性から鍛造技術を利用して製造されることが多い。
- 機械建設：バケットの歯やアームなどの部品は、鍛造で製造されることが一般的です。
鍛造技術の最新、材料科学やデジタル技術の進化によって大きく進歩しています。以下に、最新の鍛造技術をいくつか紹介します。
1.高精度等温鍛造
従来の鍛造では、金属の温度変化による不均一な変形が問題であったが、等温鍛造では金型の温度を維持しながら加工することで、均一な組織と高精度の成形が可能になっている。特に航空宇宙産業でのチタンやニッケル合金の加工に利用されている。
2. 3Dプリンティング＋鍛造（ハイブリッド鍛造＆積層造形）
金属3Dプリンティング（積層造形、AM）で作成した粗形状に対して、鍛造工程を進めることで、内部組織を強化しつつ複雑な形状を実現する技術です。特に自動車や医療分野での応用が進んでいます。
3.超高速鍛造（高速鍛造）
高エネルギーのプレス機を使って瞬時で成形することで、材料の劣化を防ぎながら精度の高い鍛造が可能になります。これにより、従来よりも短時間で大量生産が可能となり、コスト削減にも貢献します。
4. AI・デジタルツインを活用したシミュレーション
AIとデジタルツイン技術を活用し、鍛造プロセスを事前にシミュレーションすることで、最適な温度や圧力条件を導き出し、歩留まりを向上させる技術です。これにより、無駄な試作を減らし、精度の高い製品を効率的に生産できます。
5. 環境対応型鍛造（Eco-Friendly Forging）
CO₂排出削減のために、電気ヒーターを利用した誘導加熱や、リサイクル材を活用した鍛造が増えています。また、潤滑剤の使用を大切に「ドライ鍛造（乾式鍛造）」も注目されています。
これらの技術は、自動車、航空宇宙、医療、精密機械など幅広い分野で活用されており、今後さらなる進化が期待されています。
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