ヘッダー加工とは
ヘッダー加工とは、常温で金属材料に圧力を加え、目的の形状に変形させる塑性加工技術です。
熱を加えないため「冷間圧造加工」とも呼ばれ、その名の通り、熱エネルギーを用いずに加工を行うことが大きな特徴です。ヘッダーという名称は、ネジやボルトの頭部 (ヘッド) を成形する工程に由来しています。ヘッダー加工では、通常ヘッダーやフォーマーと呼ばれる専用の機械が使用されます。ヘッダーやフォーマーは、線状の材料 (線材) を所定の長さに切断し、パンチとヘッダーダイスと呼ばれる金型を用いて材料を絞ったり押し広げたりすることで、複雑な形状を自動的に連続生産することが可能です。加工の仕組みを理解する上で、「ツーダイ・スリーブロー」や「ダブルヘッダー」といった用語が頻繁に登場します。こうした用語は使用される金型 (ダイスとパンチ) の数を表しており、例えばツーダイ・スリーブローは、2個のヘッダーダイスと3個のパンチを使用して加工を行う機械の方式を指します。機械によって加工可能な線材の最大径や最大長が異なるため、製品の大きさにより使い分けが必要です。
ヘッダー加工は切削加工など他の加工方法と比較して、材料の無駄が少なく生産効率が非常に高いという利点があります。また加工硬化により材料の強度が増すため、高強度な部品を製造することも可能です。そのため自動車、航空宇宙、電子機器など幅広い産業分野で活用されています。
ヘッダー加工の使用用途
ヘッダー加工の使用用途として、ネジ・ボルト類、リベット・ピン類、電子部品用接点、自動車部品、医療機器の5つを解説します。
1. ネジ・ボルト類
ヘッダー加工の主な用途はネジやボルトといった締結部品の製造です。ヘッダー加工では、材料の切断、頭部の成形、ねじ山の転造までの一連の工程を高速かつ連続的に行うことが可能です。
2. リベット・ピン類
リベットやピンといった部品同士を接合・固定するために使用される部品の製造にも、ヘッダー加工が広く用いられています。航空機や鉄道車両、建築物など高い信頼性が求められる構造物において、リベットは重要な役割を果たしています。
3. 電子部品用接点
電子機器の小型化・高機能化に伴い、電子部品の接点にも高い精度と信頼性が求められています。ヘッダー加工は、微細な形状の接点を安定した品質で大量生産することを得意としています。
4. 自動車部品
自動車産業はヘッダー加工の主な応用分野です。エンジンやトランスミッション、サスペンションなど、自動車の性能や安全性につながる部品の製造にヘッダー加工が用いられています。
5. 医療機器
近年、医療機器分野でもヘッダー加工の活用が進んでいます。特に、チタンなどの生体適合性に優れた材料を用いた人工関節やインプラントといった医療用部品の製造に用いられています。