ブログ

究極の板金加工ガイド

4月 11, 2023

板金加工は、様々な機能部品を作るために現在使用されている最も価値のある製造方法の一つです。他の製造技術とは異なり、板金をさまざまな方法で扱い、頑丈な部品を製造する一連のステップと手順を含む、かなり広範なプロセスです。

この記事では、板金加工プロセスの基礎に焦点を当てています。では、見てみよう！

板金加工とは？

板金加工は、設計、切断、成形、組み立てを経て、平らな板金部品を希望する形状に加工する製造工程である。これとは別に、製造された部品は、さまざまな表面仕上げを提供するさまざまな仕上げ技術を実行します。

加工業者は、ステンレス鋼、アルミニウム、鋼鉄、銅、真鍮など、さまざまな板金材料を使用してこれらの加工部品を製造します。これらの材料の耐久性、導電性、可鍛性、重量、耐食性は、超強力で耐久性のある製品を作ります。通常、板金加工技術は、航空宇宙、自動車、エネルギー、ロボット産業などの部品製造に使用される。

板金加工にはどのような方法があるのか？

以下は、シートメタルの成形と操作に関わる効果的な方法である。

1.設計とプログラミング

金属加工のプロセスで最初に目指すべきは、製品の設計である。設計プロセスには多くのステップが含まれる。最も重要なのは、製品をどのようにしたいかというアイデアです。これは主に、必要な板金部品の3Dモデルを設計することを含みます。その後、業界のエンジニアは、図面を作成するための板金仕様を見つけることができる設計図を開発することになっています。最後に、特定の計算を実行することによって、図面を何度も再チェックします。

設計が完了すると、3D CADファイルは機械加工作業を制御するためのマシンコードに変換される。このプロセスはプログラミングとして知られている。

2.切断技術

その名の通り、金属板を切断する工程である。通常、製造業者は部品の設計に従って長方形の板金片を取り、それを特定のサイズと形状に切断する。しかし、金属板の切断には2つの方法がある。

カッティング・テクニック

種類

切断 - シャーなし

レーザー切断

プラズマ切断

ウォータージェット切断

切断 - 剪断機付き

シャーリング

ブランキング

パンチング

製材

a) 裁断 - シャーなし

剪断せずに金属を切断するには、熱、圧力、気化を伴ういくつかのプロセスが使用される。主な種類について説明しよう：

レーザー切断

レーザー切断工程は、高出力のレーザービームを局部的に集中させて金属を溶かし、結果として材料を蒸発させる。この技術を採用することで、非鉄金属、ステンレス鋼、軟鋼など、さまざまな金属板を切断することができる。しかし、アルミニウムのような一部の金属は、レーザー切断プロセスによる切断が困難な場合があります。

プラズマ切断

プラズマ切断は、イオン化されたガスを使用してシートメタルを切断する熱プロセスである。高熱が材料を溶かすため、バリのある荒い切断になる。一般的に、プラズマ切断は導電性の金属にのみ有効です。

ウォータージェット切断

ウォータージェット切断プロセスは、金属を切断するために熱や温度ではなく、高圧水流を使用するため、他の2つの技術とは異なります。ウォータージェット切断プロセスによって提供される典型的な圧力は、ほぼ610m/sの速度と約60,000psiです。この汎用性の高い切断方法では、バリや熱による歪みなしに、硬い素材や柔らかい素材を切断することができます。

b) 裁断 - シャーによる

シャーによる切断は、シャーリング、ブランキング、パンチング、ソーイングの4つのカテゴリーに分けられる。

シャーリング

剪断力の影響下で金属板に切り込みを入れる金属加工プロセスを剪断と呼ぶ。主に、この力によって材料を特定の箇所から切り離す。この工程は主に、軟鋼、アルミニウム、真鍮などの軟質金属の切断に使用される。剪断はバリや変形を生むので、きれいな仕上げを求める人には向かない。

ブランキング

ブランキングは、ブランキングパンチとダイを使用して、大きな素材からシートメタルの部分を除去することです。ダイはシートメタルを保持し、パンチは金属にブランキング力を加えます。その結果、取り除かれた材料は必要な製品となり、ダイ上に残ったシートはブランク材として機能します。

パンチング

パンチングもせん断力を使って金属板に穴を開けるので、ブランキングと似ている。唯一の違いは、この場合、取り除かれた金属がスクラップとして機能するのに対し、金型に残った材料は最終製品であるということです。パンチングの主な機能は、さまざまな形や大きさの穴を開けることである。比較的、抜き加工はブランキング加工よりも速く、きれいな工程です。

製材

のこぎりは、のこぎりの歯を使って材料を切断する異なる技術である。一般的に、この目的にはバンドソーが使用される。摩擦と剪断力は、金属板から材料の切り屑を分離する際に主要な役割を果たします。

3.成形技術

成形とは、シートメタルを特定の構造や部品に成形することを意味する。シートメタル成形のステップでは、さまざまな工程が役割を果たす。以下に主なものをいくつか挙げる。

曲げ

曲げ加工は、力を加えることによって金属を変形させる、最もよく使われる成形工程のひとつである。力は主に、ある形状を得るために特定の位置から必要な角度で金属を曲げる。曲げ加工では、プレスブレーキと圧延機が重要な役割を果たします。一般的に、プレスブレーキはパンチとダイを利用して金属板を変形させ、圧延機は金属をさまざまな形状に圧延します。UベンドやVベンドを製造するには、異なる装置を使用することができます。

ローリング

圧延は、2つのローラーを使い、その間に存在するシートメタルをプレスして厚みを減らし、均一にするシンプルな技術です。圧延中、ローラーは常に回転し続け、圧縮力を発生させます。

圧延工程には、熱間圧延と冷間圧延の2種類がある。冷間圧延は主に室温で行われるが、熱間圧延は金属の再結晶温度以上で行われる。パイプ、チューブ、ディスク、ホイールなどは圧延によって作られる。

4.接合

接合は、製造業者がさまざまな技法を用いて加工品の断片を融合させる段階である。通常、材料は溶接、ろう付け、リベット、接着剤によって接合される。しかし、最も一般的なのは溶接である。

溶接

溶接の機能は誰もが知っている。溶接は通常、熱と圧力、場合によってはその両方を利用して金属同士を接合する。溶加材を加えるか加えずに母材を溶かすことで機能する。冷えると同時に強固な結合が形成される。板金加工業者は、加工工程で様々なタイプの溶接を使用することができる。

リベッティング

リベッティングもまた、異なるリベットまたは機械的ファスナーを使用する接合プロセスである。手順の間、穴あけは取り付けられるシート・メタルに穴の形成をもたらし、リベットは穴に取り付けられる。リベットが固定されると、その尾部は変形する。

リベッティングは、アルミニウムや銅のような非鉄金属に最適です。さらに、それは信頼性が高く、費用効果が高く、効率的な接合技術である。しかし、リベットの追加は製品の重量を増加させます。

5.仕上げ

板金加工プロセス完了後の最後のステップは、部品の外観を向上させるための仕上げです。さらに、材料の表面品質を向上させ、耐腐食性を持たせます。通常、板金加工業者は最終製品の仕上げにサンドブラスト、バフ研磨、陽極酸化処理、粉体塗装などの技術を使用します。

板金加工にはどのような材料が考えられるか？

部品の最適な品質を確保するためには、最適な板金材料を選択することが不可欠です。ここでは、加工に使用できる材料をいくつかご紹介します：

ステンレス鋼:ステンレス鋼は、その耐食性と成形性で有名です。ステンレス鋼は非磁性と磁性の両方があります。
スチール:すなわち、熱間圧延鋼、冷間圧延鋼、プレメッキ鋼である。
アルミニウム:アルミニウムの優れた強度対重量比は、さまざまな製造工程に応用できる。
ブラスだ： 真鍮は亜鉛の含有量が少なく、柔らかく加工しやすい。
銅だ： 銅金属は保護酸化物層があるため、腐食を防ぐのに最も適している。

結論

記事をお読みになり、板金加工についてご理解いただけたと思います。板金加工が好まれるのは、その高い強度と耐久性にある。その上、かなり可鍛性なので、折れたり割れたりすることなく、いくつかのユニークな形状に曲げることができる。多くの企業は、費用と材料の無駄を全体的に削減するために、成形部品や鋳造部品よりも板金加工部品の製造を好みます。

幅広い業界知識

見積依頼

弊社のサービスが必要ですか？お電話、Eメール、またはお問い合わせフォームからご連絡ください。