冷間プレス(コールドプレス)とは?基礎知識から応用事例まで詳しく解説
本記事では、冷間プレスがどのような技術なのか、その原理やメリット・デメリット、他の成形技術との違い、そして具体的な用途や事例について詳しく解説します。
目次
冷間プレスとは?その基本と塑性加工(そせいかこう)における位置づけ
冷間プレスの定義と原理
冷間プレスは、材料を常温(室温〜200℃程度)で塑性変形させる成形技術です。塑性加工とは、材料に力を加えて形を変え、その変形を元に戻らないようにする成形技術で、金属が外力によって永久的な変形を起こす「塑性」の性質を利用しています。
材料が塑性限界(=これ以上変形させると割れたり壊れたりする限界の範囲)まで変形するよう、パンチやダイを用いて力を加えることが、冷間プレスの基本的な原理です。
冷間プレスでは、材料に熱を加えないため、加工後の寸法変化が極めて少ないという特性があります。高温での加工では材料の膨張や収縮、表面の酸化皮膜の発生といった問題が生じやすいですが、冷間プレスではこれらの熱影響が根本的に回避されます。
この「熱影響の回避」こそが、冷間プレス加工が高精度な部品製造に適している主な理由であり、他の加工法との決定的な違いを生み出しています。加工過程で結晶粒が微細化され、材料の強度や靭性が向上する「加工硬化」も同時に発現します。
塑性加工の種類と冷間プレスの特徴
金属加工は、大きく「切削加工」「鋳造法」「鍛造(塑性加工)」の3種類に分けられます。このうち、塑性加工は、材料に外力を加えて恒久的な形状変化を起こさせる加工全般を指します。塑性加工は、材料の特性改善、材料ロスの最小化、そして大量生産への適応性という特徴を持ちます。
塑性加工には、鍛造、圧延、ロール成形、プレス成形、引抜き、押出し、リングローリング、自由鍛造など、多岐にわたる種類が存在します。冷間プレス加工は、これらの塑性加工の中でも、特に「冷間鍛造」や「プレス成形」に分類される成形技術と密接に関連しています。
冷間鍛造は常温で金属に圧力を加え成形するのに対し、プレス加工は金型で材料を打ち抜いたり曲げたりする加工を指します。冷間プレスは、これら双方の特性を併せ持つ、あるいはその総称として用いられることがあります。
以下の表に、塑性加工の主な種類と特徴をまとめます。
| 鋳造 | 材料を叩いたり圧縮したりすることで成形 |
|---|---|
| 圧延 | ロールで挟み込み、厚みを薄くしたり断面積を変形させたりする |
| プレス成形 | 金型で板材を打ち抜く、曲げる、絞るなどして成形 |
| 引抜き | 材料をダイスの細い穴に通して引っ張ることで断面積を減少させ成形 |
| 押出し | 押出しプレスで材料をダイスの穴から押し出すことで成形 |
| 冷間圧造 | 常温で高圧をかけ、塑性変形させ成形 |
冷間プレスのメリットと注意点
冷間プレスには、熱による素材変性が起きにくいという特性から、多くのメリットがある一方で、注意すべき点も存在します。
冷間プレスの主なメリット
| 高精度な部品製造が可能 |
材料を常温で加工するため、熱による材料の膨張や収縮がほとんどなく、寸法精度が高くなります。 後工程での切削などの仕上げ加工が不要になったり、最小限に抑えられるため、結果として生産コストの削減に大きく貢献します。 |
|---|---|
| 高い強度と品質の向上 |
加工硬化によって材料の強度を向上させます。 材料内部の結晶粒が微細化され、密度が高まることで、強度や靭性が増すため、より耐久性の高い部品を製造できます。 |
| 耐摩耗性や耐食性の向上 |
加熱を伴わないため酸化皮膜の発生がなく、表面品質が良好に保たれます。 耐摩耗性や耐食性が向上し、製品の寿命や信頼性にも寄与します。 |
| 高い生産効率と 材料歩留まり |
金型を使用するため、同じ形状の製品を迅速かつ大量に生産することが可能です。 切削加工と比較して材料ロスが少なく、歩留まりが約90%以上と非常に高い点も特徴です。 |
冷間プレスの個々のメリットは独立しているわけではなく、相互に連携し、最終的に「コスト削減」という製造業にとって重要な価値に繋がっています。高精度であることで、切削などの追加加工が不要になり、工数、時間、工具費、人件費が削減されます。
さらに、材料の強度向上は、同じ強度を保ちつつ材料の使用量を減らす可能性を示唆し、これもまたコスト削減に直結します。
冷間プレスの注意点
| 変形抵抗 | 常温で加工するため、材料の変形抵抗が大きく、1〜3GPaにも及ぶ大きな応力が作用するため、複雑な形状の成形が難しい場合があります。 |
|---|---|
| 金型費用と 段取り時間 |
高い強度と靭性が求められる金型材料が必要となるため、金型費用が高価になる傾向があります。 金型の段取りにも時間がかかるため、小ロット生産では製品単価が高くなる傾向があります。 |
| 事前処理や後処理 |
高い変形抵抗による焼き付き(ガリング)や金型損傷を防ぐため、加工前にボンデ処理などの潤滑処理が必要となることがあります。 さらに、加工硬化によって硬度が増すため、製品によっては加工後に歪み取りのための焼きなまし処理が必要となる場合があります。 |
これらの注意点を把握しておくことで、より現実的な視点で成形方法を検討することができます。
冷間プレスと他の成形技術との違い
金属の塑性加工は、成形時の材料温度によって、「冷間プレス」「温間プレス」「熱プレス」と、大きく3つに分類されます。
熱プレスとの比較
熱プレスは、材料を高温に加熱して柔らかくしてから加工するため、加工負荷が小さく、大型や複雑な形状の製造に適しています。しかし、高温での加工は熱による膨張・収縮が大きいため、加工精度が低くなります。また、材料表面に酸化皮膜(スケール)が発生しやすく、表面品質に課題があり、仕上げ加工が必要となる場合がほとんどです。
| 冷間プレス | 熱プレス | |
|---|---|---|
| 加工温度 | 室温〜200℃程度 | 900℃〜1,200℃(材料により異なる)または1150〜1250℃の再結晶温度以上 |
| 加工時の材料特性 | 変形抵抗が大きいが、硬度が高い | 柔らかく、変形しやすい |
| 寸法精度 | 非常に高精度(スプリングバック対策が必要な場合あり) | 温度管理と金型設計で高精度化可能 |
| 内部構造への影響 | 主に形状付与で、内部構造の変化は少ない | 分子配向や結晶化度の変化、粉末の緻密化、層間接合強化など物性調整が可能 |
| 表面品質 | 良好(酸化なし) | やや不良(酸化皮膜発生) |
| 形状・サイズ | 比較的単純な形状、小型 | 複雑な形状、大型 |
| 仕上げ加工の要否 | 不要または最小限 | 必要 |
| コスト傾向 | 比較的低コスト(特に量産時) | 比較的高コスト(加熱費用) |
温間プレスとの比較
温間プレスは、冷間と熱間の中間の温度で加工することで、両者のメリットをバランス良く取り入れた加工法です。冷間プレスでは難しい複雑な成形も可能ですが、寸法精度・表面品質では劣ります。また熱プレスよりも高い精度が得られますが、成形性や加工自由度で劣るといった特徴があります。
| 冷間プレス | 温間プレス | |
|---|---|---|
| 加工温度 | 室温〜200℃程度 | 200〜700℃(一般的)または600〜900℃程度の再結晶温度に満たない高温域 |
| 加工時の材料特性 | 変形抵抗が大きいが、硬度が高い | 冷間プレスと熱プレスの中間 |
| 寸法精度 | 非常に高精度(スプリングバック対策が必要な場合あり) | 高精度(熱間プレスより良好、冷間と同等〜やや劣る) |
| 表面品質 | 良好(酸化なし) | 中程度 |
| 形状・サイズ | 比較的単純な形状、小型 | 複雑な形状も可能 |
| 仕上げ加工の要否 | 不要または最小限 | 少ない |
| コスト傾向 | 比較的低コスト(特に量産時) | 中程度 |
加工温度は製品特性に直結する重要なパラメータです。低温では寸法精度と表面品質に優れる一方、材料の変形が難しくなり、複雑形状にはあまり向いていません。逆に高温では変形しやすく大型・複雑な形状に対応できますが、精度や表面に影響が出やすくなります。
こうした性質を理解することで、要求仕様に適した加工条件の選定が可能になります。
冷間鍛造・プレス加工・冷間圧造との違い
「冷間プレス」という包括的な概念の下には、いくつかの具体的な加工法が存在し、それぞれが異なる特性と得意な用途を持ちます。
| 冷間鍛造との違い |
常温で金属材料にハンマーやプレス機を用いて高い圧力を加え、叩いたり押しつぶして成形する加工方法です。 冷間プレスは広義の塑性加工を指し、冷間鍛造はその一種で、特に強度や靭性に優れた製品を得るのに適しています。 |
|---|---|
| プレス加工との違い |
金型を使用して材料を打ち抜いたり、曲げたりする加工方法です。曲げ加工、打ち抜き加工、せん断加工、絞り加工などが主な種類として挙げられます。 プレス加工では加工硬化による強度向上の効果は少ないとされています。 |
| 冷間圧造との違い |
金属材料を常温下で高い圧力をかけ、塑性変形させることで高精度な部品を効率よく製造する加工方法です。 冷間圧造は金型の中での押し出しや打ち抜きによる成形が中心です。高精度・高品質、材料歩留まり向上、高い生産効率、強度向上などのメリットが冷間圧造の特長です。 |
「冷間プレス」という言葉には様々な加工技術が含まれている場合があり、それぞれが部品の形状や材料、生産量に応じて使い分けられます。たとえば、ボルトやナットには冷間圧造、板金部品にはプレス加工、高強度部品には冷間鍛造が適しています。これらの違いを把握することで、製品に最適な加工法を選ぶことができます。
冷間プレスの主な用途と事例
自動車部品から家電まで広がる適用範囲
冷間プレスは、その高い寸法精度と良好な表面品質から、幅広い産業分野で活用されています。特に、高い機械的性質が求められる部品の製造に多く用いられています。その背景には、「高精度」と「加工硬化による強度向上」といった冷間プレス特有の利点が、製品に求められる品質要件と強く一致している点があります。単なる成形技術ではなく、品質を保証する手段として重要な役割を担っています。
主な適用分野は以下の通りです。
| 自動車産業 | 自動車のボディ部品、動力伝達するための軸部品、強度が必要なボルトなど、多岐にわたる部品に利用されます。 |
|---|---|
| 家電製品 | 家電の外装パネルなど、高い表面品質が求められる部品に適しています。 |
| 電子部品 | 高い寸法精度が求められる電子機器の部品にも広く利用されています。 |
| その他 | 住宅用ドア部品のハンドルシャフトなどにも利用されます。 |
冷間プレスによる不織布成形
不織布成形は、不織布に立体構造を付与するための代表的な成形技術の一つで、この不織布の成形方法のひとつに冷間プレスがあります。
一般的な金属加工で用いられる冷間プレスは、素材を加熱せずに常温で圧力を加え、目的の形状に加工します。この技術を応用し、不織布の成形では事前に加熱した材料を金型と空気で冷却しつつ、プレスして成形します。これにより熱による素材の変質や収縮を避けつつ、複雑な立体形状を高い精度で再現することができます。
冷間プレスによる不織布成形は、自動車内装材や医療用資材など、機能性と意匠性の両方が求められる製品に適しています。金型によって安定した品質が確保でき、大量生産や後加工の省力化にも効果があります。
大塚産業マテリアル株式会社の不織布成形のご紹介

大塚産業マテリアル株式会社は、長年の経験で培った独自の知見と技術を活かし、不織布の冷間プレス成形において高い専門性を持っています。一般的な金属加工の冷間プレスが持つ「常温での精密成形」という強みを不織布に応用することで、熱による素材への影響を抑えながら、これまでにない複雑な形状や高い寸法精度を実現しています。
不織布のほか、熱可塑性素材や通気度のない素材の真空成形も行うことができます。ファブリックや人工皮革などとの複合成形も可能です。
冷間プレス(コールドプレス)の
関連プレゼンテーション
関連記事
プラスチック加工とは? 種類や特徴、関連のおすすめ製品をご紹介
プラスチック(樹脂)は私たちの身近でよく利用される素材であり、プラスチックから作られた製品に日常的に触れています。また、バッグ、カーテン、椅子の生地など、見た目ではプラスチックであることが分からない製品も存在します。プラスチックは軽量性、コスト効率の良さ、大量生産が可能であることに加え、加工が比較的容易である特徴を有しており、私たちの暮らしはもちろん、産業社会を支える素材としても欠かせないものとして広く活用されているのです。 今回は、プラスチック加工の特徴(メリット・デメリット)や、加工方法の種類、おすすめ企業による関連技術・サービスをご紹介させていただきます。プラスチックを活用した製品開発等に関心のある企業様は、ぜひ自社に合った技術・サービスがないか探してみてください。
2025年12月10日
アルマイト加工とは? 種類・メリット・注意点について解説します
アルミニウムは、合金の種類によりますが、一般的には比較的柔らかな金属です。そのため、軽量で加工が容易な利点がありますが、一方で機械部品などの強度が必要な場面では利用が難しいという課題がありました。しかし、アルマイト加工を施すことでアルミニウムの硬度や耐食性を向上させる効果を調整することができます。 そこで今回は、機械部品などの分野で需要が高まっているアルマイト加工のメリットや種類についてご紹介します。アルマイト加工に関連するおすすめの製品も併せて紹介していますので、ぜひ参考にしてみてください。 【ポイント】 ・ アルミニウムの耐食性や絶縁性の向上効果を調整できるアルマイト加工 ・アルマイト加工の種類には「白アルマイト加工」「 着色アルマイト加工」「硬質アルマイト加工」などが挙げられる ・アルマイト加工に関連するおすすめの素材加工技術やサービスをご紹介
2025年11月25日
放電加工機とは?仕組み・種類・構造・特徴を解説
硬い金属を加工するのに使われる金属加工機の一種である放電加工機。電気エネルギーを活用する加工方法で、電気を通す材質であれば硬さに限らずどの金属でも利用できます。 この記事では、放電加工機の仕組みや種類、構造、特徴、注意点などについてご紹介します。
2025年09月09日
切削加工(金属切削加工)とは?メリットやデメリット・加工のポイントを解説
切削加工(金属切削加工)は、金属の加工に使われる方法のひとつです。精度が高く、さまざまな形状を作り出せるため、現在のものづくりには欠かせません。 この記事では、切削加工(金属切削加工)の特徴やメリット・デメリットについて解説するとともに、加工時のポイントを紹介します。
2025年09月10日
NC旋盤とは? 加工の特徴や種類、対象素材について解説します
産業の世界において、精密かつ高速な製造技術は不可欠です。今回の記事では、その中心にあるNC旋盤(Numerical Control Lathe)に焦点を当てます。 NC旋盤の特徴、種類、加工可能な素材、そしてその技術的進歩と歴史を詳しく掘り下げていますので、NC旋盤の導入を検討中の企業様はぜひ参考にしてみてください。 このような方におすすめです ・NC旋盤加工の特徴について知りたい方 ・NC旋盤の構成要素や種類について知りたい方 ・NC旋盤を活用した素材加工を検討中の方
2025年09月10日
基板加工機とは?仕組みから種類のメリット&デメリット・価格相場・選び方も
電子部品を載せるプリント基板作成において、基盤加工機の選び方に迷うことがあるのではないでしょうか。 この記事では、切削タイプ・レーザータイプなどの違いから価格についてまでを解説し、用途にあった基盤加工機の選び方についてご紹介します。
2025年09月10日
ロストワックスとは? 鋳造の特徴や製品例について解説します
ロストワックス鋳造法は、その独特な製造プロセスを通じて、美術品から工業製品まで、多岐にわたる分野でその価値を発揮しています。この先進的な技術は、美しい表面仕上げと高い寸法精度を実現することで知られ、さらに多様な材質での鋳造が可能であり、複雑な形状の製品製作においても優れた能力を示します。 本記事では、ロストワックス鋳造の特徴とメリット、注意点、さらにはこの方法を用いて作られる製品の例と詳細な工程について解説します。
2025年09月05日
セラミック加工とは? 加工種類と各特徴についてご紹介します
私たちの暮らしにまつわる様々な製品に取り入れられているセラミックス。この素材は、耐熱性・耐摩耗性・耐腐食性に優れた性質を持っているだけでなく、その他の素材との組み合わせが可能であったり、豊富な加工手段を施すことのできる特性があるため、製品の目的に応じて幅広い使い方を適用することができます。本記事では、セラミック加工の種類や、セラミック加工メーカーの選定ポイントをご紹介します。
2025年09月25日
鋳鉄とは? 鋼・鉄との違いや種類別による特徴について解説します
鋳鉄は、自動車や家庭用品、マンホールなど、さまざまな用途で幅広く使用されている金属材料です。製造方法や処理によってさまざまな種類に分けられるため、材料の選定や加工にはそれぞれの特性を理解することが不可欠です。 この記事では、鋳鉄の特徴や各種類の特徴について解説します。関連するおすすめ製品も紹介していますので、鉄加工に関して課題を抱いている企業様はぜひ参考にしてみてください。 このような方におすすめです ・鋳鉄の特性や鋼 / 鋼 / 鉄との違いについて知りたい方 ・鋳鉄の種類とそれぞれの特性について知りたい方 ・鉄加工に関するおすすめの製品を探している方
2025年09月25日
プレス加工とは?種類やメリット、依頼先の選び方までわかりやすく解説
プレス加工は、自動車部品から家電製品、日用品に至るまで、私たちの身の回りにある多くの製品を形作るために不可欠な製造技術です。特に、同じ形状の部品を短時間で、かつ高いコスト効率で大量に生産できる点が大きな特徴です。 本記事は、製造業のご担当者様で、プレス加工に関する基本的な情報を収集されている方や、知識を深めたいと考えている方に向けた内容です。プレス加工の基礎から、その種類、メリット・デメリット、主な用途、そして信頼できる依頼先を選定する際のポイントについて詳しく解説します。
2025年10月16日
プラスチック成形とは?種類・仕組み・成型方法を解説
プラスチックは、人工的に作られた合成樹脂です。プラスチックを成型する方法は数多くあり、それぞれで用途や特徴が異なります。この記事では、プラスチック成形の種類と仕組み、成型方法についてご紹介します。
2025年09月29日
2色成形とは?メリットやインサート成形との違いを徹底解説
2色成形は、異なる2種類の樹脂を一体化させる高度な射出成形技術です。部品点数や組立工数を削減し、コストダウンと品質向上を両立できるため、自動車部品から家電、住宅設備まで幅広い分野で注目されています。 本記事では、製品開発や設計に携わるご担当者様に向けて、2色成形の基本原理からメリット、他の加工方法との違い、具体的な用途事例まで詳しく解説します。
2025年09月25日
特殊鋼とは? | 種類や加工方法・製品について解説
耐久性、耐熱性、耐摩耗性に優れた特性を有する「特殊鋼」という素材は、自動車部品、建産機、工作機械、工具類など幅広い分野でその性能を発揮しています。 この記事では、特殊鋼が有する特性や提供するメリット、種類、加工方法、さらには宮崎精鋼株式会社による特殊鋼製品について詳しくご紹介します。特殊鋼を活用した加工製品の採用を検討中の企業様は、ぜひ参考にしてみてください。
2025年09月19日
EMS(電子機器受託製造)とは?メリットやOEMとの違い、選び方まで解説
近年、電子機器の高度化・複雑化が進む中、製品開発や生産体制の効率化は多くの企業にとって重要な課題です。EMS(電子機器受託製造)は、こうした課題解決の一助となる選択肢として注目されています。本記事では、EMSの基本的な内容から、そのメリット、類似する生産形態との違い、そして信頼できるパートナー選びのポイントについて詳しく解説します。
2025年09月04日
精密板金加工とは?主な工程やメーカー選定のポイントを解説
電子機器や医療機器、半導体製造装置など、現代の高度な産業を支える製品には、極めて高い精度で製造された金属部品が不可欠です。精密板金加工は、そうした要求に応えるための重要な金属加工技術です。本記事は、企業の開発・設計担当者や製造・生産技術担当者の方々を対象に、精密板金加工の概要から一般的な板金加工との違い、具体的な加工工程、主な用途、そして信頼できるメーカーを選定するためのポイントまで、幅広くご紹介します。
2025年09月04日
超音波金属接合とは?原理・特徴・応用分野を徹底解説
超音波金属接合は、重ねた金属を超音波振動によって接合する技術で、適切に行うことで接合品質と効率を両立することができます。 「この技術について詳しく知りたいけれど、専門的で難しそう」だと感じている方に向けて、この記事では超音波金属接合の基本から特徴、応用分野まで徹底的に解説します。
2025年09月08日
ダイレクトブロー成形(押出ブロー成形)|特長・製造プロセス・製品例を解説
ダイレクトブロー成形(押出ブロー成形)は、シャンプーボトルや飲料容器など、私たちの身近にある様々なプラスチック製品の製造に欠かせない成形技術です。本記事では、この技術の基本的な仕組みから、特長・メリット、製造プロセス、さらには具体的な製品例まで、詳しく解説していきます。
2025年09月24日
超音波溶着|メリットや溶着機・装置について解説
超音波溶着は、超音波を利用して樹脂を溶着させる技術です。精電舎電子工業では、超音波溶着機の開発・設計・製造・販売や、工具ホーン・受治具の製作を行っています。70年以上のノウハウを生かし、お客様のニーズに合わせ柔軟に対応いたします。
2025年09月08日
インサート成形とは? メリット・デメリットや用途例を解説
インサート成形は、プラスチックと金属などの異なる素材を組み合わせる製造技術です。 今回は、インサート成形の基本的なプロセス、その主な利点と限界、さらには多様な応用分野について解説します。複雑な形状や高い機能性が求められる部品の製造において、どのようにインサート成形が重要な役割を果たしているのかを解説します。
2025年09月25日
ブロー成形とは? 特徴・メリットや活用した製品例について解説します
ブロー成形とは、多様なプラスチック製品を効率的に製造する技術です。この記事では、ブロー成形の基本的な原理から、その多様な種類、射出成形との違い、そして特徴やメリットに至るまでを詳しく解説します。 日常生活でよく目にするペットボトルや洗剤容器から、自動車部品に至るまで、ブロー成形技術がいかに広範囲にわたり利用されているかをご紹介します。
2025年09月24日