板金部品を改善する5つの方法

板金製造は、平らな金属片から部品を作成するために使用される一連の便利な製造プロセスです。板金にはさまざまな材質と厚さがあり、電化製品、エンクロージャ、ブラケット、パネル、シャーシなどの部品の作成に使用できます。

板金製造に不慣れな人にとって、このプロセスは気が遠くなるように思えるかもしれません。 3D印刷やCNC機械加工などの用途の広いプロセスとは異なり、板金の製造はかなり厳格な設計規則によって決定されます。板金は特定の方法で曲げたり切断したりする必要があり、特定の部品や製品にのみ適しています。

そのため、プロジェクトに着手する前に、板金製造のいくつかの基本原則を学ぶことが重要です。ラピッドプロトタイピングのスペシャリストである3ERPの厚意により、このガイドでは、板金部品を改善し、通常の設計をプロ品質の板金製品に変えるための5つの簡単なヒントを提供します。

板金加工とは何ですか？

板金製造は、1つの共通の特徴を共有する一連の製造プロセスです。これらはすべて、ブロック、粉末、または溶融金属ではなく、板金を原料として使用します。さまざまな機械がさまざまな方法で板金を形成します。一部の機械は、板金に穴や切り込みを入れます。他の人は、金属を曲げたり、スタンプしたり、回転させたりして、さまざまな形に変えます。

板金製造を使用して、エンジニアは多種多様な金属から耐久性のある低コストの部品を作成できます。これらの部品は、航空宇宙から医療、ロボット工学まで、さまざまな業界で使用できます。

製造プロセスで使用される板金は、通常0.006〜0.25インチ（0.015〜0.635センチメートル）の厚さであり、選択されたサイズは、指定された材料と部品の最終用途によって異なります。

板金部品の改善

板金の製造は、その原料が他とは異なるため、さまざまな製造プロセスの中でユニークです。このため、機械加工、成形、およびその他の一般的な製造プロセス用の部品の設計に慣れている場合、板金部品の設計が困難になる可能性があります。

高品質の板金部品を確保するための最良の方法は、3ERPのような板金の専門家に相談して利用することですが、最初から特定の設計原則に従うことも有利です。次の5つのヒントを遵守することで、設計者は、丈夫で、製造が容易で、破損に強い板金部品を作成できます。

穴

板金加工は、エンクロージャー、ブラケット、および同様のアイテムを作成するために頻繁に使用されるため、ネジ、ボルト、またはインターロックセクションに穴とスロットが必要になることがよくあります。穴は通常、プレスに取り付けられたパンチとダイで作成され、板金から正確な円形を切り出すことができます。ただし、正しく穴を開けないと、穴が変形したり、部品自体が破損したりする可能性があります。

板金に穴を開けるときは、いくつかの重要なルールに従う必要があります。穴は、壁またはエッジから1/8インチ（シートメタルが1/30インチより薄い場合は1/16インチ）、シートメタルの厚さの少なくとも6倍の間隔で配置する必要があります。さらに、すべての穴とスロットの直径は、板金の厚さと同じかそれを超える必要があります。

裾

板金には粗いエッジまたは鋭いエッジがある可能性があるため、それらのエッジを「縁取り」する（折りたたむ）ことは、板金部品を安全で機能的にするための良い方法です。裾は、板金部品を強化したり、ヒンジ用のピンを収納するなどの機能的な役割を果たすこともできます。裾は開いたり、閉じたり、涙の形をしたりできます。

板金部品に裾を追加するときは、最適なパフォーマンスを確保するためにいくつかのガイドラインに従う必要があります。手始めに、絶対に必要な場合を除いて、ほとんどの場合、閉じた裾（材料が完全に折りたたまれている裾）を避けることをお勧めします。閉じた裾は曲がり角が極端に大きいため、素材に損傷を与える可能性があるため、裾の両側に隙間を残す開いた涙の裾が望ましいです。

裾を開くときは、隙間の直径が板金の厚さと同じかそれを超える必要があります。戻りの長さ（裾が「元に戻る」距離）は、板金の厚さの4倍以上である必要があります。同じガイドラインがティアドロップヘムにも適用されますが、リターンの端の開口部がシートメタルの厚さの1/4以上であるという追加の要件があります。

ベンド

曲げは、板金製造の分野で最も重要な成形プロセスの1つです。ブレーキや機械プレスなどの機器を使用して、機械工場は板金を新しい形状に操作できますが、一部の材料は他の材料よりも曲げに適しています。曲げに関する特定の規則に従うことで、正確で均一な曲げが保証され、材料への損傷の可能性が減少します。

従うべき1つのルールは、曲げのある板金部品を設計する場合、変形を避けるために、内側の曲げ半径が板金の厚さと一致するか、それを超える必要があるということです。さらに、曲げ方向と半径の一貫性を維持することで、部品の向きを変える必要がなく、曲げ装置が1つの同じ手順を繰り返すことができるため、コストを削減できます。

ノッチ

ノッチとタブは、ネジや留め具を追加したり、複数のパーツを一緒にスロットに入れたりするのに役立つ板金パーツの機能です。ノッチはパーツのエッジにある小さなくぼみですが、タブは突出したフィーチャです。ある板金部品のタブは、別の部品のノッチに合うように組み込まれることがよくあります。

他の板金フィーチャーと同様に、適切なノッチとタブを作成するには、特定のルールに従う必要があります。ノッチは、互いに約1/8インチ離れており、少なくとも板金と同じ厚さである必要があります。また、タブは互いに離して配置する必要があります—シートメタルの厚さ以上の距離にします。さらに、タブの長さはその幅の5倍以下である必要があります。

仕上げ

板金部品は、多くの場合、比較的魅力のない用途がありますが、使用する準備が整う前に、1つまたは複数の仕上げプロセスを経る必要がある場合があります。使用する用途と材料に応じて、板金部品は、機能目的または単に部品の外観を改善するために、ビードブラスト、陽極酸化、メッキ、粉体塗装、およびその他のさまざまなプロセスで仕上げることができます。