鍛造とプレスの違いとは？加工方法・強度・コスト・金型の特徴を比較解説

鍛造とプレスの違い

鍛造とプレスの違い：基本的な加工方法とそれぞれの特徴

 

金属加工の世界において、「鍛造（たんぞう）」と「プレス」は、どちらも金属に力を加えて目的の形状に成形する「塑性加工（そせいかこう）」に分類されますが、その加工方法と特徴には大きな違いがあります 。
🔨 鍛造加工とは
鍛造は、金属の塊（ビレットと呼ばれる）をハンマーやプレス機で叩いたり、圧力をかけたりして成形する加工方法です 。日本刀の製造工程をイメージすると分かりやすいかもしれません 。金属を加熱して加工する「熱間鍛造」と、常温で加工する「冷間鍛造」の2種類に大別されます 。

• 熱間鍛造: 金属を再結晶温度以上に加熱し、柔らかくしてから成形します 。少ない力で大きな変形が可能で、複雑な形状の製品を作るのに適しています 。
• 冷間鍛造: 常温で金属に大きな圧力をかけて成形します 。寸法精度が高く、表面が滑らかに仕上がるのが特徴です。加工硬化により製品の強度が向上するメリットもあります 。

鍛造の最大の特徴は、金属内部の結晶組織を叩き締めることで緻密化し、「鍛流線（たんりゅうせん）」または「メタルフロー」と呼ばれる金属組織の流れが製品形状に沿って形成される点です 。これにより、製品の強度と靭性（粘り強さ）が大幅に向上します。
🔩 プレス加工とは
一方、プレス加工は、主に薄い金属の板材（ブランクと呼ばれる）を「ポンチ」と「ダイ」と呼ばれる一対の金型で挟み込み、強い圧力をかけて打ち抜き（せん断）、曲げ、絞り、成形などを行います 。
身近な例では、自動車のボディパネルや家電製品の筐体、硬貨などがプレス加工で作られています。プレス加工は、同じ形状の製品を高速で大量に生産することを得意としており、コストパフォーマンスに優れています 。
まとめると、「塊」の金属を叩いて鍛えながら形作るのが鍛造、「板」の金属を金型で打ち抜いたり曲げたりして形作るのがプレスと覚えると良いでしょう 。
より詳細な塑性加工の種類については、以下のリンクが参考になります。
成形加工とは？代表的な成形加工（鍛造・鋳造・プレス・樹脂成形）を解説

鍛造とプレスの違い：強度・精度・コストのメリット・デメリットを徹底比較

製品開発において、鍛造とプレスのどちらを選択するかは、製品に求められる性能、品質、そしてコストに直結する重要な判断です。ここでは、両者のメリット・デメリットを強度、精度、コストの3つの観点から比較検討します。
📊 強度・耐久性

• 鍛造: 圧倒的な強度と耐久性が最大のメリットです 。金属を叩き鍛えることで内部の結晶組織が緻密になり、粘り強さが向上します 。特に、高い負荷がかかる自動車のエンジン部品や足回り部品、航空機の部品など、安全性が最重要視される製品に採用されています。一方で、加工に手間がかかる点がデメリットです。
• プレス: 一般的に、鍛造品ほどの強度は期待できません 。板厚を変化させずに加工するため、素材自体の強度が製品強度の上限となります 。ただし、設計の工夫や高張力鋼板（ハイテン材）の使用により、軽量でありながら高い強度を持つ製品を作ることも可能です。

📐 寸法精度

• 鍛造: 特に常温で加工する冷間鍛造は、高い寸法精度を実現できます 。後工程での切削加工を削減、あるいは不要（ニアネットシェイプ）にできるため、トータルコストの削減に貢献します。熱間鍛造は、冷却時の収縮により寸法精度がやや劣る場合があります。
• プレス: 金型に材料を転写するため、非常に高い寸法精度で均一な品質の製品を大量生産できます 。ただし、スプリングバック（加工後に材料が元の形状に戻ろうとする現象）を考慮した金型設計や加工条件の設定が重要になります。

💰 コスト

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

項目	鍛造	プレス
イニシャルコスト（金型費など）	高価 。特に冷間鍛造は高い圧力に耐える頑丈な金型が必要。	比較的高価だが、鍛造よりは安価な場合が多い 。
ランニングコスト（材料費・加工費）	材料の歩留まりが良い（無駄が少ない）ため、材料コストを抑えられる 。ただし、加工に時間がかかり、熱処理が必要な場合もある 。	大量生産により、1個あたりの単価を大幅に下げられる 。高速加工が可能。
生産性	プレスに比べて生産性は低い 。	非常に高い。

まとめると、初期投資が高くても強度や信頼性を最優先するなら鍛造、初期投資を抑えつつ大量生産でコストメリットを追求するならプレス、というのが基本的な考え方になります 。

鍛造とプレスの違い：金型設計と材料選定で押さえるべきポイント

高品質な製品を生み出すためには、加工方法の特性を理解した上で、適切な金型設計と材料選定を行うことが不可欠です。ここでは、鍛造とプレスそれぞれの金型と材料に関する重要なポイントを解説します。
🛠️ 金型について

• 鍛造金型: 鍛造、特に冷間鍛造では、非常に高い圧力が金型にかかります。そのため、金型には極めて高い「圧縮強さ」と、割れにくさを示す「靭性」が求められます 。材質としては、ダイス鋼や高速度工具鋼（ハイス）、さらには超硬合金といった、硬くて丈夫な材料が使用されます 。金型の摩耗や破損を防ぐため、表面に特殊なコーティングを施すことも一般的です。金型の寿命はコストに直結するため、適切なメンテナンスも重要になります。
• プレス金型: プレス金型も同様に高い精度と耐久性が求められますが、鍛造金型ほどの超高圧に耐える設計は稀です。むしろ、打ち抜き加工における刃先の「耐摩耗性」や、複雑な曲げ・絞り加工に対応するための「加工性」が重視される傾向にあります 。材質は工具鋼が主流ですが、生産量や加工する材料によって、SKD11のような汎用的なダイス鋼から、より高性能な粉末ハイスなどが使い分けられます 。

🔬 材料選定について

• 鍛造で使われる材料: 鍛造では、炭素鋼や合金鋼といった、強度と硬度に優れた鋼材（SWCH材など）が主に使用されます 。これらの材料は、鍛造によって内部組織が緻密になり、さらに強度を増すという特性を持っています。また、アルミニウム合金やチタン合金、銅合金など、様々な金属が鍛造加工の対象となります。
• プレスで使われる材料: プレス加工では、加工のしやすさから、軟鋼（普通鋼）と呼ばれるSPCC材（冷間圧延鋼板）やSPHC材（熱間圧延鋼板）が最も一般的に使用されます 。これらは比較的柔らかく、複雑な形状にも加工しやすいのが特徴です。近年では、自動車の軽量化と衝突安全性の両立を目的として、高張力鋼板（ハイテン）のプレス加工技術が飛躍的に進化しています。

金型の材質選定に関する専門的な情報源として、以下のページが役立ちます。
プレス金型の型材質の選び方を解説

鍛造とプレスの違い：塑性加工の進化形、サーボプレスと3Dプリンティング技術の可能性

伝統的な鍛造とプレスの技術は、現代において驚くべき進化を遂げています。ここでは、塑性加工の未来を切り拓く可能性を秘めた、2つの革新的な技術「サーボプレス」と「金属3Dプリンティング」に焦点を当て、従来技術との違いや意外な応用例を紹介します。
🤖 超精密加工を実現する「サーボプレス」
従来の機械式プレス機が一定の速度でしか動作できなかったのに対し、サーボプレスは、ACサーボモーターを駆動源とすることで、加圧速度や圧力を自在にコントロールできるのが最大の特徴です 。

• 高精度な鍛造成形: サーボプレスを用いることで、加工中の金属の流動を精密に制御できます 。これにより、従来は切削加工でしか実現できなかったような、極めて高い精度の鍛造品（超高精度鍛造成形）の生産が可能になります 。これにより、加工工程の削減や生産性の向上が期待されています。
• 難加工材への挑戦: 加圧パターンを最適化することで、割れやすい難加工材や、これまで塑性加工が困難とされてきた材料の成形にも道を開きます。
• 機械学習との連携: 近年では、AI（機械学習）を用いて最適な加工条件（モーション）を自動で導き出す研究も進められており、熟練技術者の経験や勘に頼っていた部分をデータに基づいて最適化しようという試みがなされています 。

経済産業省・中小企業庁も注目するサーボプレス技術の詳細は、以下の報告書で確認できます。
サーボプレスによる革新的超高精度鍛造成形法の研究開発
🖨️ 常識を覆す「金属3Dプリンティング」
金属3Dプリンティング（Additive Manufacturing）は、金属粉末をレーザーや電子ビームで一層ずつ溶かし固めていくことで、三次元の立体物を造形する技術です 。これは、材料を削って形作る「除去加工」や、力を加えて変形させる「塑性加工」とは全く異なる、新しい「付加製造」という考え方に基づいています。

• 究極のニアネットシェイプ: 3Dデータから直接製品を造形できるため、金型が不要です。これにより、これまで製造不可能だった複雑な内部構造を持つ部品や、一体成形による部品点数の削減が可能になります。試作品製作や小ロット生産に絶大な威力を発揮します 。
• 鍛造品との性能比較: 研究段階ではありますが、3Dプリンタで製造された部品の機械的性質は、従来の鍛造品や圧延品に匹敵、あるいは部分的に上回る可能性も示唆されています 。ただし、現状では造形物内部に微小な空洞（ポロシティ）が残るなどの課題もあり、強度や信頼性が最重要視される分野での適用にはさらなる技術開発が必要です 。
• 意外な応用例: 医療分野では、患者一人ひとりの骨格に合わせたカスタムメイドのインプラント製造に活用されています。また、航空宇宙分野では、軽量かつ高強度な部品を製造するために、3Dプリンティング技術が不可欠なものとなりつつあります。

鍛造とプレスの違い：身近な製品に隠された加工技術の秘密

私たちの身の回りにある多くの工業製品は、鍛造やプレスといった加工技術を駆使して作られています。ここでは、具体的な製品を例に挙げながら、なぜその加工方法が選ばれたのか、その理由と背景に迫ります。普段何気なく使っているモノに隠された、技術の面白さを発見してみましょう。
🔪 包丁：「鍛造」と「プレス」の品質の違い
料理好きなら一度は気になるのが、包丁の切れ味と耐久性です。実は、包丁にも鍛造で作られたものと、プレスで作られたものが存在します 。

• 鍛造包丁: 職人が鋼を何度も叩いて鍛え上げることで、非常に硬く、かつ粘りのある刃が生まれます。金属の組織が緻密になるため、切れ味が長持ちし、研ぎ直すことで長く使い続けることができます。まさに「育てる道具」と言えるでしょう。ただし、職人の手作業に頼る部分が多いため、品質にばらつきが出やすく、価格も高価になりがちです 。
• プレス包丁: ステンレス鋼の板を打ち抜いて作られる包丁です。金型を使うため品質が均一で、大量生産に適しているため、安価で手に入りやすいのが最大のメリットです 。家庭用として十分な性能を持っていますが、一般的に鍛造包丁ほどの切れ味の持続性や耐久性は期待できません。

🔧 スパナ・レンチ：「強度」が求められる工具の代表例
硬いボルトやナットを締めたり緩めたりする工具には、非常に大きな力がかかります。そのため、スパナやレンチといった工具の多くは、強度と靭性に優れた「熱間鍛造」によって作られています。
もし、これらの工具がプレス加工で作られていたとしたら、強い力をかけた瞬間に変形したり、最悪の場合は破損して怪我につながる危険性があります。鍛造によって形成される鍛流線が、工具の形状に沿って途切れることなく連続しているため、応力が集中しにくく、高い耐久性を発揮するのです。
🚗 自動車部品：適材適所の技術の集合体
自動車は、まさに鍛造部品とプレス部品の集合体です。それぞれの部品に求められる性能に応じて、最適な加工方法が選択されています。

• 鍛造部品: エンジンのクランクシャフトやコンロッド、サスペンションアームなど、常に高い負荷や振動にさらされる重要保安部品には、信頼性の高い鍛造品が不可欠です。
• プレス部品: ボディパネル、ドア、フェンダーといった外装部品は、複雑な曲面形状と軽量化が求められるため、プレス加工（特に絞り加工）の独壇場です 。近年は、衝突安全性を高めるために、硬さの異なる鋼板を一体成形する「テーラードブランク」といった高度なプレス技術も用いられています。

このように、製品の用途や求められる性能を理解することで、なぜその加工技術が採用されているのかが見えてきます。ぜひ、身の回りの製品を手に取って、どのような技術で作られているのか想像してみてください。そこには、技術者たちの知恵と工夫が詰まっているはずです。

 

 

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