板金加工プロセス

私たちは毎日金属を必要としている。科学者たちは、人間の日用品を改良するための新しい技術や方法を毎年発見している。板金加工は、金属製造における最も一般的な用語のひとつです。

しかし、19世紀と比べると、現代は行き過ぎた。産業界は、生産性とコストを改善するために、多くの金属加工技術に従っている。この記事では、板金加工ガイドをお届けします。

板金加工とは？

板金加工では、平らな鋼板やアルミ板をスライスし、穴を開け、曲げ、組み立てて、金属製の構造物や物品を作る。板金をほとんどあらゆる形に切断し、焼くことで、機械は板金をスライスしたり、折り曲げたり、伸ばしたりすることができる。

ステンレス鋼、アルミニウム、亜鉛、銅が一般的な板金で、ゲージの厚さは0.006～0.25インチ（0.015～0.635センチ）である。厚いゲージは要求の厳しい用途の重荷重部品に適しており、薄いゲージはより柔軟である。

板金製造では、バンドソーやチョップソーのような特殊な機器を使用することもある。この工程では、機械が全工程で均等に切断することが保証される。カッティング・トーチは、膨大な板金を素早く効率的に切断することができる。

プレスブレーキは、金属にシャープなカーブや角度をつけるのに役立ちます。プレスブレーキにはいくつかの種類があり、それぞれに機能と用途があります。

溶接は板金製造のもうひとつの重要な側面である。すべての部品を製造した後、それらを組み合わせ、所定の位置に鋲溶接する。製造業者は、板金製造における反りやその他の不規則性を避けるために、様々な溶接方法を採用することができる。これらの方法には、冷却段階で金属を研磨する方法、独自の矯正手順、千鳥溶接、強力な固定具の使用などが含まれる。

板金加工プロセス

板金加工業界では、生産ラインではさまざまな加工方法が用いられている。しかし、以下の4つの段階はどれも同じです。板金製造工程の理解を深めていただくために、この工程欄を設けました。

カッティング

板金の切断は、板金を操作する3つの主要な方法の1つである。板金加工は、CNC機械加工と同様、材料の一部を取り除くだけで使用可能な部品を作ることができるため、減法的製造技術と呼ぶことができる。

様々な機械を使って板金を切断することがあるが、中には板金製造に特化した機械もある。

レーザー切断は、シートメタルを切断するための最も重要な技術のひとつである。レーザーカッターは、レンズを通して強力なレーザーを集光することで機能します。難易度の高い素材では苦戦するかもしれませんが、精密でエネルギー効率の高い機械であり、薄板や中板の板金ゲージに適しています。

ウォータージェット切断 は、板金切断のもうひとつの選択肢である。この切断方法は、高圧ウォータージェットで金属を切断する板金製造技術である。ウォータージェットカッターは、金属を歪ませる原因となる熱を発生させないため、融点の低いシートメタルの切断に最適です。

プラズマ切断は、板金切断の第三の選択肢である。プラズマ切断機は、イオン化されたガスの電気チャネルを作成することにより、金属板の厚いゲージを迅速に貫通する高温プラズマジェットを作成します。

変形

シートメタルの変形は、シートメタル製造技術のもう一つの重要な分野である。この技術カテゴリーには、シートメタルを切断することなく変化させ、操作するための様々な方法が含まれる。

板金曲げは、最も一般的な変形技術のひとつである。板金業では、ブレーキマシンを使って板金をV字型、U字型、チャンネル型に120度まで曲げることができる。板厚が薄い板金ほど、曲げ加工は簡単です。デキャンバー加工により、板金業者は帯状の板金から水平カーブをなくすことができます。

スタンピングは、独自のサブカテゴリーとして見ることができる変形の一種です。油圧式または機械式のスタンピング・プレスと金型を使用し、パンチングと同様の働きをしますが、材料を永久的に除去するわけではありません。カーリング、スケッチ、エンボス、フランジング、ヘミングはすべて、スタンピングを使用して行うことができる作業です。

組立

この研究では、切断と変形という2つの方法でシートメタルを形成する。組み立ては3番目のオプションで、従来の留め具を使うか使わないかで行う。

ボルト、ネジ、リベットなどの締結具を使用した板金部品の多様な部品の組み立ては、通常、製造工程とは見なされないが、製造工程全体の不可欠な要素である。パンチングなどの他の板金製造技術を使用することもできる、

溶接とは、板金部品を接合する方法のひとつで、熱を利用して金属の一部を溶かし、別の部品と接合する方法である。2つの部品の溶けた金属が融合し、強固な接合部が形成される。溶接性は、ステンレス鋼やアルミニウムのような一般的なシート・メタルでは優れているが、アーク、電子ビーム、抵抗など、さまざまな種類の溶接では、さまざまな金属がよりよく溶接されることがある。

仕上げ

ファブリケーション・サービスは、ファブリケーション・プロシージャーが完了すると、製品を仕上げることができる。この工程では通常、表面やエッジを研磨し、粉体塗装などのさまざまなコーティングを施します。

金属仕上げとは、外観や耐久性を高めるために素材にコーティングを施すこと。表面仕上げとは、材料の機能や外観を向上させるために、材料から層を取り除くこと。

この研究では、さまざまな種類の金属加工仕上げが存在する。最もポピュラーなもののひとつはアルマイト処理で、金属部品の表面に酸化皮膜を形成し、耐食性を向上させる電気化学的手法である。また、金属メッキという言葉もあるが、これは異なる種類の金属を外装するものである。

同様に、業界では黒染めやコーティングが一般的な金属加工仕上げ技術である。さらに、バリ取りや粒状化のような表面仕上げの専門用語は、金属加工仕上げに不可欠である。

板金加工技術

剪断、切断、曲げ、溶接、収縮、ブラスト、その他の製造技術はほんの一例に過ぎない。次に挙げるのは、いくつかの異なるタイプの製造方法である：

板金シャーリング

シャーリングは、板金から不要な材料を取り除く金属製造技術です。ベンチ・シャーなどの機械や装置を使い、板金を高精度で切断する。シャーリングは熱を必要としません。この技術では通常、冷間または室温で板金を切断します。切りくずのような廃棄物が出ないため、製造業者にとって魅力的な選択肢となる。

シャーリングとは、刃を取り付けた機器や工具を使って板金をスライスする工程である。シャーリング装置や機械にはさまざまな形や大きさがあり、ベンチ・シャーは最もポピュラーなもののひとつである。この研究では、ギロチン・マシンを使ったシャーリングも行っている。

板金レーザー切断

を使用することができる。 レーザー切断法 鋼板やアルミ板をはじめ、プロファイルやチューブのような立体物など、さまざまな素材を切断する。

20年以上前、技術はレーザー切断を工業技術として立ち上げた。この研究では、切断工程で高エネルギー、高集光レーザービームを被加工物に照射することを目的としている。その過程で金属蒸気や溶融物が発生し、高圧ガス流がそれらを吹き飛ばす。

しかし、レーザービームは被加工物の切断継ぎ目やギャップを切断し、切断エッジはレーザービームに基づいて変化する。この技術では、さまざまな切断作業にレーザービームを使用することができる。その範囲には、厚さ30mmまでの金属の切断や、壊れやすい材料の非常に精密な切断カーフが含まれる。このように、この研究では、CNCレーザー切断においてさまざまなレーザーを利用しており、産業用途ではファイバーレーザーとCO2レーザーが使用されている。

板金曲げ

板金曲げは、板金加工工場では一般的で不可欠な工程です。この技術は、軸に沿って金属片を塑性変形させ、部品の形状を変化させるものです。他の金属成形工程と同様に、曲げ加工は、同じ材料の体積を維持しながら、ワークピースの形状を変更します。

曲げ加工では、場合によっては板厚がわずかに変化することがある。一方、曲げ加工では、大半の加工で板金の厚みにほとんど変化が生じない。曲げ加工は、板金に強度と剛性を与え、部品の慣性モーメントを変化させ、外観を改善し、鋭利なエッジをなくすなどの目的で使用される。

板金溶接

溶接は、切削加工と並んで、趣味人の間で最も一般的な金属製造技術のひとつである。溶接は、2つの異なる金属片を接続する技術である。溶接に使用される部品は、金属で構成されている限り、シート、パネル、バー、フォームのいずれであってもかまいません。

溶接にはさまざまな技術や道具が使われる。2つの部品の接続を意図する部分に熱を加えることで、溶接が行われることが多い。金属加工職人の多くは、溶接の仕事からキャリアをスタートさせる。

板金収縮

金属を縮めることは、伸ばすことよりもかなり難しい。金属は収縮する過程で、より小さなスペースに押し込まれたり、圧迫されたりします。メーカーは、金属片の長さやカーブを短くする必要がある場合に、この技法を採用します。この方法では、シートメタルをVブロックに叩きつけたり、圧着したりして収縮させる。

硬い表面をスチールハンマーで叩くと、金属が縮む代わりに伸びてしまうため、コールドシュリンクでは、木やスチールのような硬い表面と、柔らかい木槌やハンマーの両方を使用する必要がある。木槌の面は大きければ大きいほどよい。

ショットブラスト

ショットブラストは、高速スチール研磨材を使用する表面処理技術です。これは、二次仕上げ作業のための良好な洗浄と表面処理を得るための技術です。ショットブラストは、次のような目的でよく使用されます：

• 鉄、鋼、非鋳造部品、鍛造品、その他類似材料の洗浄
• シート、ロッド、コイル、ワイヤー、その他の材料の機械的洗浄
• 機械的変化のためのショットピーニング

表面処理（塗装、コーティングなど） ショットブラストは一般に、高速（65～110 m/s）の研磨粒子を材料に制御された方法で集中させ、研磨粒子の衝突によって表面の汚れを除去します。

概要

板金加工は、平らな鋼板やアルミニウム板をスライスし、パンチングし、曲げ、金属構造やアイテムに組み立てることを含む。板金製造の世界では、最も一般的な6つの板金加工技術があります。

すべての板金加工技術の長所と短所を説明しました。これで、各加工工程の違いを見分けることができるようになりました。