フォージドピストン、知っておくべきすべて

車が好きなら、多くのチューニングで鍛造ピストンが使われていることをご存じかもしれません。しかし、その理由はご存じでしょうか？最近、鋳造ピストンと鍛造ピストンの異なる冶金学的特性に関する研究が行われました。その違いと得られるものは何でしょうか？ご紹介します。

まず何よりも重要なのは、名称の背後で行われる製造工程の違いを理解することです。ピストンを鋳造するとは、単に金属合金を溶かして鋳型に流し込み、固めることです。何度も繰り返し簡単に行えるため、シンプルで経済的な方法です。そのため、鋳造は大量生産が可能であることから量産車モデルで普及しています。また、設計面でのメリットもあり、メーカーは合金の配合や部品の形状を比較的自由に決めることができます。

鍛造ピストンは本当に鋳造ピストンより強いのか？

しかし、液体が鋳型内にある間は、金属がどのように固まっていくかをある程度制御しきれません。鋳造ピストンの内部の結晶を観察すると、均一性が低いことがわかります。時には気泡が生じることもあります。つまり、同じ材料で作られていても、鋳造ピストンは鍛造ピストンより弱い のです。

また、「ビレット」ピストンと呼ばれるものもあります。このタイプは、より大きな金属の塊から切り出し、希望の形状に仕上げて作られます。金属の内部結晶は緻密で、かなり均一な大きさをしています。切断すると、金属の繊維が交差する部分に弱点が生じることがあります。

一方、鍛造ピストンは前述のものと似た方法で作られますが、切断する代わりに加熱し、鍛造機に入れて、強い力で圧縮します。これにより結晶は緻密で整列した組織を形成します。その結果、ピストン内の「空洞」が大幅に減り、はるかに強く耐久性のある部品になります。つまり、鍛造ピストンは、より過酷なエンジンの「酷使」によく耐えるのです。

きっとまだ多くの疑問が残っていることでしょう。そこで、製造工程をより詳しく示したこの動画をご覧ください。ピストンの種類ごとの違いがよくわかるはずです。どれを選びますか？

https://youtu.be/rK0l68zwZOg