板金:工業製造における金属成形の技術
August 12, 2025
板金:工業製造における金属成形の芸術
板金加工は、エンジニアリング設計、材料科学、製造プロセスを統合した包括的な技術です。せん断、曲げ、スタンピング、溶接、成形、表面処理などのプロセスを通じて、板金は特定の形状と機能を持つ三次元のコンポーネントまたは構造に変換されます。このプロセスには、正確な機械的計算と経験豊富な手作業のスキルが必要です。航空宇宙、自動車製造、電子機器、建築装飾、医療機器などの業界で広く使用されており、「現代産業の金属成形者」としての地位を獲得しています。
I. 板金のコアプロセス:平面から三次元への変形板金加工の本質は、その機械的特性が設計要件を満たすことを保証しながら、物理的変形を通じて板金の形状を変えることです。そのコアプロセスは、次の主要なステップを含みます。
1. 材料の選択と前処理材料の種類:一般的な金属には、軟鋼(Q235など)、ステンレス鋼(304および316など)、アルミニウム合金(6061および5052など)、および銅合金が含まれます。互換性のある耐食性、強度、および導電性を持つ材料を、用途に基づいて選択する必要があります。
板材の仕様:厚さは通常0.5〜6 mmの範囲です(6 mmを超える板厚は「厚板加工」と見なされ、プロセスは大きく異なります)。幅と長さは、加工設備の能力によって決定されます(たとえば、1.25 m x 2.5 mの標準的な板が一般的です)。
前処理:これには、表面脱脂、錆除去、およびレベリング(内部応力と変形を除去するため)が含まれます。一部の高精度部品では、レーザー切断前に熱変形を減らすためにコーティングが必要です。
2. ブランキングと切断
大きな
板金
を目的の部品ブランク形状に加工するための一般的な方法には、以下が含まれます。せん断:せん断機(機械式またはCNC)を使用して、板金
を直線に沿って切断します。この方法は、規則的な形状の大量生産に適しています。レーザー切断:高出力レーザービームを使用して、±0.1mmの精度で複雑な輪郭を正確に切断します。この方法は、少量生産、高精度、または特殊形状の部品(多孔板や湾曲部品など)に特に適しています。スタンピング:金型を使用して、パンチプレスで1回の操作で部品形状を打ち抜きます。この方法は非常に効率的ですが、金型コストが高いため、大量生産(自動車パネルなど)に適しています。
ウォータージェット切断:研磨材と混合した高圧ウォータージェットを使用して切断します。この方法は熱変形を排除し、ステンレス鋼やアルミニウムなどの硬質または熱に弱い材料の切断に適しています。