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鍛造加工の原理とは

2019年4月21日指輪

鍛造加工は、結婚指輪の素材となる金属をハンマーなどで繰り返し強く叩いて、指輪の形に成形する方法です。金属を強く叩いたり圧をかけて、中に含まれている空気を抜き、素材の強度を高めることができます。昔は鍛冶屋が日本刀を作る際に鍛造技術が用いられていましたが、現代では結婚指輪を作る際にも利用されています。鍛造加工は、金属をつぶしながら形を作る「自由鍛造」と金型のデコボコを金属に転写する「型鍛造」に分かれています。自由鍛造と型鍛造、それぞれの原理についてご説明します。

自由鍛造と型鍛造
自由鍛造は、工具を用いて金属をつぶして加工する単純な原理による加工方法です。ジュエリー職人がハンマーを使って金属を叩きながら結婚指輪へと形づくっていく方法などは、自由鍛造に入ります。ほかに長い金属をつぶして高さを縮める「据え込み」、金属を引き伸ばして成形する「展伸」などの加工法があります。型鍛造は自由鍛造より複雑な原理で、デコボコした金型で結婚指輪の素材となる金属に圧力を加えて、金型の形を金属に移す加工方法です。型鍛造には、金属を密閉して成形する「密閉鍛造」や型を閉じて金属を型の中に閉じ込める「閉そく鍛造」などの加工方法があります。

鍛造加工と温度
鍛造加工を行う際に、金属によっては熱を加えてやわらかくしてからでなければ加工できません。加工時の温度によって「熱間鍛造」と「温間鍛造」に分かれます。約1000度以上の場合は熱間鍛造、約600~900℃の間で行われるのが温間鍛造です。ほかに「冷間鍛造」と言って、常温のままで叩いて加工する方法があります。金属の種類によっては、かなり熱を加えなければやわらかくならないものがあります。硬い金属の場合は加工に時間がかかり、やわらかい金属の場合は熱する時間も短時間ですみます。

鍛造加工のメリット
鍛造加工の原理は実に単純なものですが、メリットがいくつかあります。鍛造加工を行うことで、結婚指輪の素材となる金属の強度が高まります。強度を高めることで、結婚指輪に傷がつきにくくなったり、歪みにくくなります。また、加工方法によっては、使用する金属の量が少なくすんで節約になるでしょう。完成に近い形にまで近づけることができるので、金属をけずる手間などがなくなります。特にハンマー機やプレス機などの機械を使えば、ジュエリー職人の手間を省くことができるでしょう。

鍛造加工のデメリット
鍛造加工のデメリットとしては、自由鍛造の場合はジュエリー職人が、ハンマーを使って時間をかけて丁寧に指輪づくりをするために、手間と時間がかかります。更には、ジュエリー職人に特殊な技術が必要になります。機械を利用する鍛造加工では、ジュエリー職人の手間を省くことができる上に、大量生産することも可能ですけど、機械を導入するための初期費用がかかります。

指輪の元を作る原理はとっても簡単
ジュエリー職人が、ハンマーを使って金属を叩きながら結婚指輪を作る方法は「自由鍛造」であり、単純な原理です。自由鍛造は手づくりの結婚指輪を作るときのような、数が少ない場合に向いている方法です。型鍛造になるともう少し複雑な原理となり、型を用いて同じ指輪を大量に作ることができます。鍛造加工に関する原理を理解して、結婚指輪を作る際の参考にしてください。