【2021年版】ホットプレスメーカー12社一覧

ホットプレスのメーカー12社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。

ホットプレスとは？
ホットプレスのメーカー12社一覧

ホットプレスとは

ホットプレスは高温に熱した材料に高圧力をかけることで加工等を行う装置のことです。

高温にすることで金属材料が柔らかくなりそこに高圧力をかけると塑性加工、すなわち欲しい形状に加工することができますので広く使用されています。

加圧は基本的に一方向のみの単軸型となりますが、様々な方向から加圧できる多軸型もあり用途に合わせて選択されます。温度も数百度からセラミックスの処理には2,000℃以上の高温のホットプレスが使用されています。

ホットプレスの使用用途

ホットプレスは大きく分けて二種類あり、一つ目は接合用ホットプレスで金属や複合材料などを接合し成形する際に使用されます。こちらは温度が比較的低く数百度程度での使用となります。

もう一つが焼結用ホットプレスでこちらはセラミックスや金属酸化膜基板などを作る際に使用されます。酸化アルミニウムに代表されるセラミックスや金属酸化膜基板などは高温での処理が必要であり、また酸化アルミニウムの粉体を高い圧力で押し固めることで非常に硬いセラミックスが得られます。

ホットプレスの原理

ホットプレスの加圧ですが、こちらは油圧で行われます。圧力は1MPa、すなわち大気圧の10倍程度から70MPaという大きな圧力まで機器により幅広く選択できます。単軸の場合はワークに一方向から押し付けられて加工されます。しかし、材料によっては一方向のみではなく複数の方向からの圧力があった方が良く、この場合は多軸型と言いますが一方向ではなく数方向から圧力を加えます。

ヒーターは高温の場合は2,500℃程度まで加熱できますが、このような高温を得るために黒鉛ヒーターによる抵抗加熱が行われます。

単純なホットプレスは二つの平らな板を加熱して、その間にシート状の素材を置いてプレスする仕組みの装置で、樹脂シートなどの制作に使用されます。

高温に昇温して使用されますので出来立ての製品は非常に高温になっていて粗熱が取れるまで動かせない場合がありますが、このような場合は冷却システムを搭載して処理時間の短縮が行われます。

ハイテン材のホットプレス

自動車の骨格ともいわれるフレームは、自動車の強度や剛性に直結します。事故の際に乗員を守るうえでも重要な部分であることから、重く厚い金属材料を使うことで強度を高めていました。しかし、環境問題への関心から自動車の燃費向上を目的として自動車の軽量化が強く望まれ、フレーム部分の材料は軽さ、硬さ、薄さを兼ね備えた金属材料（ハイテン材）が採用されるようになりました。

ハイテン材は従来品に比べて、軽量化に対して非常に有効です。しかし、高強度であるために製品の成形が困難であるという特徴があります。ハイテン材の成形を行う際は、大きなプレス機を用いて高い成形荷重をかける必要があり、スプリングバッグも増大していました。スプリングバッグとは、物体の形を変える力（プレス加工）よりも元の形に戻ろうとする力が大きい時に発生する現象です。成形精度の再現性の難しさや金型にも負担をかけることから、従来プレス（コールドプレス）でのハイテン材の加工はとても困難とされていました。しかし、ホットプレスでは硬いハイテン材を加熱し、軟化させることで成形を容易にします。加えて、スプリングバッグの発生を抑えることが出来、正確な寸法精度を出すことが容易となりました。

ホットプレスのメリット・デメリット

ホットプレスには成形加工を容易にするというメリットの他に製品の強度が上がるという効果もあります。熱せられた材料を金型で圧力をかけ冷やし固めることで、焼き入れ効果が発生し完成品はさらに高強度になります。成形加工時は軟らかく、成形後製品は硬いことがホットプレス最大のメリットです。

その反面、ホットプレスには生産コストが非常に大きいというデメリットがあります。材料を熱するための加熱炉が必要であり、初期投資とランニングコストが共ににかかります。また、生産の際には金型内で製品を冷却する時間を要するため、生産にかかる時間は従来プレス品の何倍も必要です。その他、追加の加工に制約があります。高強度のため形を変える加工は出来ず、穴をあける、切断するといった加工に限られます。"

参考文献
https://www.ihi.co.jp/ims/products/hotpress/index.html
https://www.jutem.co.jp/service/%E3%83%9B%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%97%E3%83%AC%E3%82%B9/
https://www.nipponsteel.com/tech/nssmc_tech/car/car_02/01.html