めねじであるナットには、六角ナットやゆるみ止め機能付きナットなど、いくつかの種類があります。
ボルトだけでなく、ナットも成形方法によって強さや生産性が変化するのです。
今回はナットの成形方法について、それぞれの方法の詳細などを解説します。
1. 冷間圧造
常温で圧力をかけて塑性変形させる成形方法が冷間圧造です。
金属は常温で打たれると「加工硬化」と呼ばれる変化が起き、引張り強度や硬さが増すため、冷間圧造で成形されたナットはこれらの強度が高い特徴を持ちます。
なお、常温の金属を加工するため、加工の際には大きな力が必要です。
熱膨張による金属変形はなく、寸法精度が高くなります。
2. 熱間圧造
変態点*を超える温度（1000度前後）に熱して圧造する成形方法が熱間圧造です。
熱膨張をするため、寸法精度や硬さは劣ってしまいます。
一方、変態点を超えて熱されるために粘りが強くなり、負荷がかかっても破壊されにくくなります。
*変態点：金属の結晶構造が変化する温度のこと。同じ金属でも特性の変化に合わせていくつかの変態点を持っており、求める特性に応じて使い分ける。
2.1 熱間ホーマーナット
熱間ホーマーナットは金型に熱した金属を入れ、横向きの力をかけて成形されたナットのことです。比較的大きいサイズのナットに適用されます。
2.2 熱間鍛造ナット
熱間鍛造ナットは金型に熱した金属を入れ、上下方向の力をかけて成形されたナットのことです。
横方向より上下方向のほうがより大きな力をかけられるため、大きいサイズのナットに適用されます。
3. 温間圧造
冷間圧造と熱間圧造の中間の温度で圧造される成形方法で、寸法精度は熱間圧造より高く、冷間圧造より低くなります。
また、硬さや引張り強度は冷間圧造品より低くなりますが、熱間圧造のものより高くなり、靱性は熱間圧造より劣ります。
SUS304素材に用いる成形方法です。
4. 切削
素材を削って成形する方法で、最も寸法精度が高くなります。
一方で、硬さや引張り強度、靭性は圧造によって成形されたナットより劣り、生産性も低くなります。
幅広いサイズのナットに適用でき、複雑・多様な形状に成形できるため、少量生産品や試作品に向いています。
5. 打ち抜き（プレス）
クッキーの型抜きをするように、金属の板を打ち抜いて成形する方法です。
最も生産性が高く寸法精度も優れていますが、打ち抜きの際に断面がダレたりバリたりするなど、仕上がりは他の成形方法に比べてラフになります。
また、小さいサイズのナットにのみ適用できる成形方法となります。
6. まとめ
同じナットでも、成形方法によって特性や生産コストなどに違いが生じます。
冷間圧造や温感圧造といった方法の違いを把握し、適切なナットの選定ができるようにしましょう。
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