シートメタルフォーミング：技術、プロセス、アプリケーション
目次
シートメタルフォーミングとは？
シートメタルフォーミング 板金加工 は、金属板を正確な形状やサイズに成形するために使用される製造工程である。これは、カール、曲げ、スタンピング、深絞り、剪断、延伸などの様々な技術によって達成される。これらの方法は、金属固有の物理的特性を維持しながら、金属を所望の形状に成形するもので、全工程を通じて材料の強度と完全性が維持されることを保証する。
代表的な板金製品
- メタルデスク
- ファイルキャビネット
- 家電製品
- 飲料缶
- カー用品
- 丸いカップ型または箱型の部品
- 鍋とフライパン
- 容器
- 産業用住宅
- 電子機器部品
シートメタルフォーミングの用途
板金成形は重要な金属加工技術として、各産業の生産・製造に幅広く応用されている。板金加工技術を通じて、金属板の精密な加工と迅速な生産を実現し、様々な複雑な構造や外観デザインのニーズに応え、製品の全体的な構造と性能を向上させることができます。
自動車産業
自動車の重要な部品として、板金成形部品は自動車産業において重要な役割を果たしている。自動車のボディ、ドア、ボンネット、トランクなどは、さまざまな形状の板金部品で構成されています。板金成形部品は優れた保護機能を提供するだけでなく、自動車の外観を美しくし、全体的な性能と構造強度を高めます。板金成形部品はまた、異なる車種やスタイルの要件を満たすために、さまざまなニーズに応じてカスタマイズすることができます。
家電業界
家電業界では、板金成形部品も大きな役割を果たしている。さまざまな家電製品、冷蔵庫、洗濯機、電子レンジなどは、シェル、パネル、その他の部品を製造するために板金部品を必要とする。板金部品は、必要な構造的支持と保護を提供するだけでなく、製品の外観と質感を高め、市場競争力を向上させる。
電子産業
板金成形部品は、電子機器製造業にも欠かせない部品である。コンピュータ、スマートフォン、タブレットなどの各種電子機器は、筐体、スクリーンスタンド、ヒートシンクなどの部品を製造するために板金成形部品を必要とします。板金成形部品は、電子機器の内部部品を効果的に保護するとともに、必要な放熱とサポート機能を提供し、機器の正常な動作と耐用年数を保証することができます。
工業生産
製造業において、板金成形部品は非常に一般的である。板金部品はカスタマイズ可能な外観と多様な表面処理により、射出成形機の外装カバーや装置のシェルなど、多くの外装部品が板金部品です。特に自動化設備への応用は広範囲に及んでいる。機械の寿命を延ばすため、多くの構造部品や機能部品にアルマイトや溶射などの防錆・防食処理が施されている。これは板金部品の重要な特徴のひとつである。
航空宇宙産業
航空宇宙産業では、板金成形部品が航空機のボディ、エンジン部品、ミサイル衛星などの製造に広く使用され、航空機の構造的安定性と安全性を確保している。
板金成形のプロセス
1.シャーリング
パンチングとブランキング
パンチングとブランキングは、最も一般的な剪断加工である。
パンチング：穴のあいたシートが最終部品で、剪断されたスラグは廃棄される。
ブランキング：スラグは最終部品で、残りはスクラップ。
2.レーザー切断
板金成形において非常に重要な役割を果たすレーザー切断は、高出力レーザーを使用して金属板の形状を正確に切断する技術である。この工程では、金属板はレーザー切断機のベッドに固定されます。コンピュータ数値制御システムは、事前にプログラムされた設計に従って正確かつクリーンな切断を実行するためにレーザービームをガイドします。
レーザー切断加工は、従来の機械式ナイフを目に見えない光線に置き換えたもので、高精度、高速切断、パターン切断に制限されない、自動組版による材料の節約などの特徴がある。この方法は、複雑な形状やパターン、金属板の穴を必要とする用途に非常に適している。レーザー切断は、エレクトロニクス、医療、航空宇宙、自動車、半導体などの産業で足場を固めている。
レーザー切断は、スチール、ステンレス、アルミニウム、銅など、さまざまな金属に適用できる。
レーザー切断は、その高精度、汎用性、再現性で有名であり、後加工を最小限に抑え、材料の無駄を最小限に抑えます。
詳しくは、板金成形をご覧ください。 レーザー切断ガイド.
3.金属曲げ
板金成形における金属曲げの基本原理は、曲げ加工機の上型と下型を通して金属板に圧力を加え、弾性変形と塑性変形を起こさせ、最終的に目的の曲げ角度と形状を形成することである。製品の機能性と美観を高めるためには、精密な設備と専門的な技術が不可欠です。
曲げ加工は、その環境や目的に機能的に適した特定の形状や構造を作り出すもので、現代の製造業において基本的かつ不可欠な技術となっている。
詳細pls.板金成形を参照してください。 金属曲げサービス.
4.金属プレス
スタンピング はシートメタルにとって重要なプロセスである。 成形 プレス加工具体的な工程は、プレス機を通した後、プレス金型を使って板金をプレスし、必要な凸凹形状を形成することで素材の製造・加工を実現する。そのため、プレス加工は主に軽鋼板、電気金属部品、自動車部品などの大量加工・生産に用いられる。
5.深絞り金属プレス
深絞りプレス は、金属板を金型に押し込み、金型を使って材料を最終形状に引き伸ばす製造工程である。その主な利点は、複雑な形状を迅速かつ効果的に作成できることです。このタイプのスタンピングは、ほとんどすべての設計上の制約に適応でき、深型スタンピング部品は生産中の摩耗が少ないため、プレス部品よりも耐久性が高いため、理想的な選択かもしれません。
6.表面仕上げ
板金成形加工の表面処理方法には、主に研磨、シルク研磨、サンドブラスト、焼付け塗装、電気メッキの6種類がある、 アルマイトなどがある。板金成形加工に表面処理を施す場合、板金成形部品の異なる材質の特性に基づいて、対応する表面処理方法を選択する必要があります。
シートメタルフォーミング用素材
一般的に使用されるシートメタル成形材料には、以下のようなものがある：
冷間圧延板金:板金成形の最も基本的なタイプで、さまざまな用途で広く使用されている。 他の素材の下地として機能するが、比較的錆びやすい。
電気メッキ亜鉛メッキシート： このシートは一般的に電気メッキの基材として使用され、化学反応によって生成される。
溶融亜鉛メッキシート： コールドプレートを溶融亜鉛溶液に浸漬して保護亜鉛層を形成することで作られるこのシートは、広く使用されており、製造時に物理的な変化プロセスが伴う。
熱間圧延板： これらは錆びやすい下級素材で、通常3mm以上の厚みがある。 ヒンジ製品の製造によく使われる。
SD鋼板： 優れた耐錆性と耐食性で知られるこの材料は、エアコンの室外機取り付けブラケットなどの用途に使用される。
ステンレス・スチールおよびステンレス・アイアン： 一般的にSUS304やSUS430のようなグレードで利用可能なこれらの合金材料は、シートメタルフォーミングで魅力的な表面仕上げで優れた耐錆性と耐食性を提供します。 冷蔵庫の扉やガスコンロの表面など、外装部品に使われることが多い。
アルミニウム亜鉛メッキシート： 電気めっき亜鉛板に似ているが、アルミニウムの金属成分を加えたこの板は、滑らかで美観の良い表面が特徴で、特定の冷蔵庫の背面鋼板などの外装部品によく使用される。
アルミニウム板またはアルミニウム合金板： シートメタルフォーミングではアルミニウムシートとも呼ばれ、密度が低く、耐食性に優れているのが特徴です。 代表的な用途としては、冷蔵庫の水受けトレイやエバポレーターフィンが挙げられる。
シートメタルフォーミングのメリットとデメリット
メリット
1.高い加工精度：シートメタルフォーミング技術は、従来の機械的手法と比較して、より高い精度を実現します。
2.加工効率の向上：先進的なCNC機械と自動化された生産ラインを活用することで、板金加工は従来の機械的技術よりも大幅に高い効率を達成します。これにより、加工サイクルを大幅に短縮し、生産コストを節約することができます。
3.軽量かつ高強度：板金成形技術で作られた部品は、軽量でありながら強度が高く、耐食性にも優れています。そのため、耐久性を高め、耐用年数を延ばしながら軽量化が求められる製品に最適です。
4.材料の最適利用：板金成形技術は、金属板、鋼帯、環境に優しいプラスチックなどの材料を有効活用します。このアプローチは、材料を最大限に活用し、資源の節約に貢献します。
デメリット
1.高価な設備が必要板金成形加工には、大型のCNC切断装置と自動化された生産ラインが必要であり、これらは高価で維持費も比較的高い。
2.精度は素材に影響される：素材の種類によって組成や硬度が異なるため、精度は素材によって異なる。 板金材料 は処理中に影響を受ける。
3.有効切断長不足：厚板を加工する場合、加工および切断時の有効切断長不足の問題により、第二の最良の選択肢は、加工精度を低下させ、生産難易度を大幅に増加させる。
結論
板金成形技術の利点は、主にコスト、精度、品質、省資源、軽量化の面に反映されている。まだいくつかの欠点もあるが、全体として板金成形技術は幅広い応用範囲と将来性を持っている。
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