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改造に情熱を傾けるクルマ好きにとって、ホイールの改造は決して馴染みのないものではない。ホイールの改造は、改造シーンに入ったときに最初にアップグレードされる部品であることが多い。

しかし、鍛造と鋳造の具体的な違いを説明できない人が大多数です。実際、鋳造と鍛造では製造方法や加工方法が異なるため、その特性は全く異なります。

鍛造ホイールとは？

鍛造とは、金属ビレットに鍛造機械で圧力を加えて塑性変形させ、一定の機械的性質、形状、寸法を持つ鍛造部品を得る製造方法です。鍛造ホイールには、一体鍛造ホイールと多数個鍛造ホイールがあり、技術や構造に違いがあります。

ワンピース・ホイール

ワンピース・ホイールとは、ホイール全体が一体となったホイールのことです。鍛造には、成形鍛造とフライス鍛造がある。

シェーピング鍛造とは、鍛造後にホイールがすでに成形されていることを意味し、フライス鍛造とは、あらかじめ鍛造されたホイールブランクを購入し、CNCマシニングセンターを使って希望のホイール形状に加工することを意味する。どちらの工程も品質は似ているが、メーカーに求められる能力は異なる。

マルチピースホイールに比べ、ワンピースホイールは軽量であるため、最大限の軽量化が可能である。動的バランスに優れ、信頼性が高く、空気漏れの心配もないが、設計の選択肢は比較的限られている。

マルチピースホイール

マルチピース鍛造ホイールは、2ピースと3ピースに分けられます。1ピース鍛造ホイールとの最も明確な違いは、構造上の違いです。2ピース鍛造ホイールはホイールリムとホイールディスクで構成されていますが、3ピース鍛造ホイールはホイールリムがフロントとリアの2つのパーツで構成されています。したがって、3ピース鍛造ホイールは、フロントピース、リアピース、ホイールディスクで構成されます。マルチピース鍛造ホイールのホイールディスクは、ホイールリムとつながっています。

現在、接続方法には主に専用ボルト・ナットと溶接の2種類がある。3ピースホイールのホイールリムは前後で構成されているため、気密性を確保するために組み付け後にシーリングが必要です。マルチピースホイールはホイールリムを共用できるため、センターディスクのみの交換でデザイン変更が可能です。異なるサイズのスポークやホイールリムを組み合わせることができるため、デザインの選択肢が広がる。しかし、ワンピース・ホイールに比べて重く、ダイナミック・バランスに劣り、組み立ての必要性が高い。

キャスト・ホイールとは？

鋳造ホイールはコストパフォーマンスの高いホイールです。現在、鋳造ホイールの製造方法には、重力鋳造、低圧鋳造、鋳造フローフォーミングの3種類があり、鋳造方法の違いによりホイール特性の違いがあります。

1. 重力鋳造：重力鋳造は、液体アルミニウム合金を鋳型に流し込み、冷却して凝固させます。この方法は生産効率が低い。より洗練された、迅速な販売を必要とするアフターマーケット改造市場に適しており、長い間使用されています。
2. 低圧鋳造：低圧鋳造とは、ガス圧を利用して液体金属を鋳型に押し込み、一定の圧力で鋳物を結晶化・凝固させる鋳造方法です。この方法では、液体金属が素早く鋳型に充填され、圧力が強すぎないため、空気を導入することなく金属密度を向上させることができ、圧力をかけない重力鋳造に比べて30%高い密度が得られます。低圧鋳造は、生産効率が高く、製品適格率が高く、鋳物の機械的性質がよく、アルミニウム液の利用率が高く、大規模生産に適しています。
3. 低圧鋳造＋フローフォーミング：ホイールの軽量化の流れに対応して、低圧鋳造とホイールリムの熱間フローフォーミング（鋳造フローフォーミング）の組み合わせは、ホイール製造において比較的安全で経済的に適用できる加工方法です。低圧鋳造は外観の要求を満たし、ホイールリムは熱間フロー成形を受けるため、構造に明らかな繊維の流れ線が生じ、ホイールの全体的な強度と耐食性が大幅に向上する。材料強度が高く、製品が軽量で、分子間隙が小さいため、市場で好評を得ている。
   

   リム・モノブロック (1)

鍛造と鋳造の違い

1. オブジェクトのフォームの変換：

鋳造とは、固体の金属を溶かして液状にし、形のない金属液を型に流し込んで、さまざまな形状のものを得ること（固-液-固）。

鍛造は、ある固体の形状を別の形状に変えるプロセスである。高温で固体の形状を別の形状に変化させる（固体-固体）。

2. 強調する：

鋳造とは、溶けた金属を鋳型に流し込んで鋳物を得る工程である。鋳造は金属の溶解プロセスと鋳造プロセスの制御に重点を置く。鍛造は、熱間加工と冷間加工を含む、固体状態での塑性成形プロセスである。押し出し、絞り、アプセット、打ち抜きなどの工程はすべて鍛造とみなされる。

3. 成形速度：

鋳造は、溶融金属が鋳型の空洞を満たし、冷却されて完成部品が形成されるワンステッププロセスである。冷却はg

プロセスは比較的時間がかかる。

鍛造は、圧力を加えて金属を成形する多段階プロセスである。金属を高温に加熱し、機械的な力を加えて目的の形状に変形させる。鍛造の成形速度は、一般的に鋳造に比べて速い。

4. 素材の特性：

鍛造ホイールは、一般的に鋳造ホイールに比べて機械的特性が優れています。鍛造工程は金属の結晶粒構造を整列させるため、強度、耐久性、耐疲労性が向上します。鍛造ホイールは、その高い強度対重量比で知られており、構造的完全性を損なうことなく軽量設計を可能にします。

一方、鋳造ホイールは、金型内で溶融金属が凝固する過程で、よりランダムな結晶粒構造を持っています。そのため、鍛造ホイールに比べて機械的特性が安定せず、強度が低くなることがあります。しかし、低圧鋳造や鋳造フロー成形などの鋳造技術の進歩により、鋳造ホイールの機械的特性はある程度改善されています。

5. デザインの柔軟性：

鍛造は一般に、鋳造に比べて設計の自由度が低い。鍛造プロセスでは、特にワンピース鍛造ホイールの場合、達成できる形状の複雑さが制限されます。マルチピース鍛造ホイールは、ホイールリムとディスクのさまざまな組み合わせを可能にすることで、より多くの設計オプションを提供します。

鋳造は、溶融金属が容易に金型の形状を取ることができるため、デザインの自由度が高く、複雑で複雑なデザインを可能にします。鋳造ホイールは、さまざまな車両用途や個人の好みに合わせて、幅広いサイズ、スタイル、仕上げで製造することができます。

結論

要約すると、鍛造と鋳造は、異なる特性を持つホイールを製造するための2つの異なる製造プロセスです。鍛造ホイールは、高強度、軽量設計、優れた機械的特性で知られています。性能重視の愛好家に好まれることが多い。一方、鋳造ホイールはコスト効率が高く、設計の自由度が高く、鋳造技術の進歩により機械的特性が向上しています。鍛造と鋳造のどちらを選択するかは、要求性能、予算、デザインの好み、ホイールの使用目的などの要因によって決まります。

12月 27, 2023