絞り加工とは？特徴・用途・深絞りとの違いを解説

金属製のコップや鍋、シンク、自動車部品など、私たちの身の回りには「丸みのある金属製品」が数多く存在しています。これらの製品の多くは、「絞り加工」と呼ばれる金属加工によって作られています。

絞り加工は、金属の板を立体的な形状へと成形する加工方法です。切削加工のように削って形を作るのではなく、金属板を変形させて容器状や筒状の製品を作るため、材料を無駄なく活用できるのが特徴です。

この記事では、絞り加工の基本的な仕組みや特徴、用途、そしてよく比較される「深絞り」との違いについて、専門用語をできるだけ使わずにわかりやすく解説します。

絞り加工とは

絞り加工とは、平らな金属板を金型で押し込み、容器や筒のような立体形状に変形させる加工方法です。

例えば、紙コップを手で押し広げたり形を整えたりするイメージに近く、金属板に強い力を加えて形を作っていきます。

加工前は平らな板ですが、加工後は以下のような形状になります。

• コップ状
• お椀状
• 缶状
• 円筒状
• 箱状

絞り加工では金属を切り取るのではなく、伸ばしたり曲げたりしながら形状を作るため、材料のロスが少ないというメリットがあります。

また、一度金型を製作すれば同じ形状の製品を大量に生産できるため、量産品の製造によく利用されています。

絞り加工の仕組み

絞り加工は、主に「金型」と呼ばれる専用の型を使用して行われます。

まず、金属板を金型の上にセットします。

その後、上から工具で押し込みながら金属を型の中へ流し込むことで、立体的な形状が作られます。

イメージとしては、柔らかい粘土を型に押し付けて形を作る作業に似ています。ただし、実際には金属を加工するため、非常に大きな力が必要になります。

加工中は金属が引っ張られたり圧縮されたりするため、材料の種類や厚さに合わせて条件を調整することが重要です。

条件が適切でない場合は、

• しわが発生する
• 破れる
• 形状が変形する

といった不具合が起こることがあります。

そのため、絞り加工では金型設計や加工条件の管理が重要になります。

絞り加工の特徴

継ぎ目のない製品を作れる

絞り加工の大きな特徴のひとつが、継ぎ目のない製品を作れることです。

例えば、金属板を曲げて溶接する方法でも容器は作れますが、その場合は接合部分が発生します。

一方、絞り加工では1枚の板から成形するため、接合部分がありません。

継ぎ目がないことで、

• 強度が高い
• 液漏れしにくい
• 見た目が美しい

といったメリットがあります。

材料を有効活用できる

切削加工では、削った部分が廃材になります。

しかし、絞り加工は金属を変形させて形を作るため、材料の無駄が少なくなります。

材料費の削減につながるため、大量生産では特に大きな効果を発揮します。

大量生産に向いている

金型を使用するため、同じ形状の製品を短時間で繰り返し製造できます。

一度生産ラインが整えば、

• 自動車部品
• 缶製品
• 家電部品

などを安定した品質で大量生産できます。

そのため、工業製品の製造現場では欠かせない加工方法のひとつとなっています。

複雑な立体形状にも対応できる

絞り加工は、単純な円筒形だけでなくさまざまな立体形状の製造に対応できます。

近年では金型技術や加工機械の進歩により、より複雑な形状も成形できるようになっています。

絞り加工のメリット

高い生産効率を実現できる

加工時間が短く、自動化もしやすいため、生産効率に優れています。

特に大量生産では、他の加工方法よりもコストを抑えられるケースが多くあります。

製品の強度を確保しやすい

継ぎ目がないため、接合部分が弱点になりません。

その結果、耐久性や強度に優れた製品を製造できます。

表面がきれいに仕上がる

加工条件が適切であれば、表面が滑らかで美しい製品を作ることができます。

そのため、見た目が重視される製品にも広く採用されています。

絞り加工のデメリット

金型の製作費がかかる

絞り加工では専用の金型が必要です。

そのため、少量生産では金型費用の負担が大きくなり、コスト面で不利になることがあります。

反対に、生産数が多いほど金型費用を分散できるため、量産向きの加工といえます。

形状によっては加工が難しい

どのような形でも自由に作れるわけではありません。

深すぎる形状や急激な変形を伴う形状では、破れやしわが発生しやすくなります。

そのため、製品形状に合わせた設計が必要になります。

加工条件の管理が重要

材料や形状によって適切な加工条件が異なります。

条件設定を誤ると品質不良につながるため、経験やノウハウが求められます。

絞り加工の主な用途

絞り加工はさまざまな製品に利用されています。

自動車部品

自動車には多くの金属部品が使用されています。

その中でも、

• 燃料タンク部品
• モータ部品
• ケース部品
• カバー部品

などに絞り加工が活用されています。

軽量化と強度確保を両立できることから、自動車業界では非常に重要な加工技術となっています。

家電製品

家電製品にも絞り加工部品は数多く使われています。

例えば、

• 洗濯機部品
• 炊飯器部品
• 照明器具部品
• モーターケース

などがあります。

大量生産との相性が良いため、家電メーカーでも広く採用されています。

日用品

身近な日用品にも絞り加工は活用されています。

代表例としては、

• 鍋
• ボウル
• マグカップ
• 水筒
• シンク

などがあります。

これらは継ぎ目のない構造が求められるため、絞り加工が適しています。

飲料缶や容器

アルミ缶やスチール缶も絞り加工によって作られています。

大量生産が可能で、軽量かつ高い強度を実現できるため、飲料業界では欠かせない技術です。

深絞りとは

深絞りとは、絞り加工の中でも特に「深さのある形状」を作る加工方法を指します。

通常の絞り加工では比較的浅い容器状の形状を作りますが、深絞りでは高さのある筒状や容器状の製品を成形します。

例えば、

• 魔法瓶
• ステンレスボトル
• 長い筒状部品
• バッテリーケース

などは深絞り加工で製造されることがあります。

深さが大きくなるほど金属にかかる負担も大きくなるため、高度な技術が必要になります。

絞り加工と深絞りの違い

形状の深さが異なる

最も大きな違いは製品の深さです。

絞り加工は浅めの容器形状から比較的深い形状まで幅広く含みます。

一方、深絞りはその中でも特に深い形状を作る加工を指します。

つまり、深絞りは絞り加工の一種と考えるとわかりやすいでしょう。

加工難易度が異なる

深絞りでは金属を大きく変形させる必要があります。

そのため、

• 材料選定
• 金型設計
• 加工条件

などの管理がより重要になります。

通常の絞り加工よりも高い技術力が求められるケースが多くあります。

不具合の発生リスクが高くなる

深さが増えるほど、

• しわ
• 破れ
• 厚みのばらつき

などが発生しやすくなります。

そのため、一度で成形できない場合は複数回に分けて加工することもあります。

深絞り加工が求められる理由

近年は製品の小型化や軽量化が進んでいます。

限られたスペースの中で機能を確保するため、深い容器状の部品が求められる場面が増えています。

例えば、

• EV関連部品
• バッテリーケース
• 精密機器部品
• 医療機器部品

などでは深絞り技術が活用されています。

高い強度を維持しながら軽量化できるため、今後も需要の拡大が期待されています。

まとめ

絞り加工とは、平らな金属板を立体的な形状へ成形する加工方法です。継ぎ目のない製品を作れることや、材料を有効活用できること、大量生産に適していることが大きな特徴です。

自動車部品や家電製品、飲料缶、日用品など幅広い分野で利用されており、私たちの生活を支える重要な加工技術となっています。

また、深絞りは絞り加工の一種であり、より深さのある形状を成形する技術です。高度な加工技術が必要になるものの、小型化や軽量化が求められる現代の製品づくりにおいて欠かせない存在となっています。

絞り加工と深絞りの違いを理解することで、金属加工の仕組みや製品づくりへの理解もより深まるでしょう。