板金製造プロセスのガイド：切断、曲げ、およびそれ以降

板金製造は、パネル、ブラケット、エンクロージャーなどの堅牢な機能部品を製造するための貴重なプロトタイピングおよび製造方法です。

ただし、他の製造技術とは異なり、板金製造は実際には多くの異なるプロセスを含み、そのすべてが異なる方法で板金を操作します。これらのさまざまなプロセスには、板金の切断、成形、またはさまざまな部分の接合が含まれる場合があります。

このガイドでは、主要な板金製造プロセスを確認し、それらがどのように機能し、何に使用されるかを説明します。

板金加工とは何ですか？

板金製造は、板金を機能部品に変えるための一連の製造プロセスです。このガイドでは、プロセスを切断、変形、組み立ての3つのカテゴリに分類しました。

一般的な板金には、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、亜鉛、銅が含まれ、これらの材料は通常、厚さが0.006〜0.25インチ（0.015〜0.635センチメートル）のゲージで提供されます。より薄いゲージはより順応性があり、より厚いゲージは激しい用途のある頑丈な部品に適している可能性があります。

部分的に平坦または中空の部品の場合、板金製造は、鋳造や機械加工などのプロセスに代わる費用効果の高い方法です。このプロセスも迅速で、材料の無駄を最小限に抑えます。

板金製造は、産業および消費者向け部品、および自動車、航空宇宙、エネルギー、ロボット工学などの専門産業で広く使用されています。

板金加工：切断

板金を操作する3つの主な方法の1つは、板金を切断することです。この意味で、板金製造は、材料の一部を取り除くだけで使用可能な部品を製造できるため、サブトラクティブ製造プロセス（CNC機械加工など）と見なすことができます。

メーカーはさまざまな機械を使用して板金を切断できますが、その一部は板金製造に固有のものです。

板金を切断するための重要な方法の1つは、レーザー切断です。 。レーザーカッターは、レンズまたはミラーで強化された強力なレーザーを使用します。これは、板金の薄いまたは中程度のゲージに適した正確でエネルギー効率の高い機械ですが、最も硬い材料を貫通するのに苦労する可能性があります。

もう1つの板金切断プロセスはウォータージェット切断です。 。ウォータージェット切断は、高圧の水ジェット（研磨剤と混合）を使用して金属を切断する板金製造方法です。ウォータージェットカッターは、金属を過度に変形させる可能性のある熱を発生しないため、低融点の板金を切断する場合に特に便利です。

3番目の板金切断オプションはプラズマ切断です。 。プラズマ切断機は、イオン化ガスの電気チャネルを作成します。このチャネルは、厚いゲージの板金にも容易に浸透する高温プラズマのジェットを形成します。レーザーまたはウォータージェットカッターよりも精度は劣りますが、プラズマカッターは高速で強力であり、セットアップコストも低く抑えられます。

これらの3台の切断機は、板金以外の材料にも使用できますが、板金の製造にのみ使用される技術がいくつかあります。

パンチングのプロセス （ピアスと呼ばれることもあります ）たとえば、パンチとダイを使用して板金に正確な穴を作成します。板金は2つのコンポーネントの間に配置され、パンチは金属を通過してダイに到達します。打ち抜き工程では、除去された材料の打ち抜かれた円形の断片がスクラップになりますが、これらの円形の断片は新しいワークピースとしても使用できます。これはブランキングと呼ばれます。 。

多くの穴を作成する場合、ミシン目に同様の機器を使用できます 板金の。

板金加工：変形

板金製造プロセスのもう1つの主要なカテゴリは、板金の変形です。このグループのプロセスには、板金を切り込むことなく変更および操作するための無数の方法が含まれています。

主な変形プロセスの1つは、板金の曲げです。 。板金会社は、ブレーキと呼ばれる機械を使用して、板金をV字型、U字型、および最大120度の角度にチャネルに曲げることができます。板金のゲージが薄いほど、曲げやすくなります。逆のことも可能です。板金メーカーは、デカンバーリングのプロセスを使用して、ストリップ状の板金片から水平方向の曲がりを取り除くことができます。 。

スタンピングのプロセス は別の変形プロセスですが、それ自体のサブカテゴリと考えることもできます。これには、工具と金型を備えた油圧式または機械式のプレス機を使用する必要があり、その操作はパンチングと同様ですが、材料を必ずしも除去する必要はありません。スタンピングは、カーリングなどの特定のタスクに使用できます 、描画 、エンボス加工 、フランジング 、およびヘミング 。

スピニング は、旋盤を使用して板金を工具に押し付けながら回転させるという点で、他の変形技術とは異なり、板金製造プロセスです。このプロセスは、CNC旋削や陶器の旋削に似ており、円錐や円柱などの丸みを帯びた板金部品を作成するのに役立ちます。

あまり一般的ではない板金変形プロセスには、ホイールが含まれます。 、板金で複合曲線を作成するために使用され、ローリング 、板金が一対のローラーの間に供給されて、その厚さを減らす（および/または厚さの​​一貫性を高める）。

一部のプロセスは、切断と変形の中間に位置します。たとえば、板金の拡張のプロセス 金属に複数のスリットを切り、アコーディオンのようにシートを伸ばして開きます。

板金加工：組み立て

板金の切断と変形は、板金を形成する2つの方法です。 3番目の方法は、一般的な留め具を使用するか、他の方法で組み立てることです。

必ずしも製造プロセスとは見なされませんが、ファスナーを使用した板金部品の異種コンポーネントの組み立て ボルト、ネジ、リベットは、製造プロセス全体の重要な部分です。リベットやその他の留め具用の穴を開けるために、パンチングなどの他の板金製造プロセスを明示的に実行することができます。

板金コンポーネントは、溶接のプロセスを使用して結合することもできます。 、別のコンポーネントと結合する金属のセクションを溶かすために熱が加えられます。 2つのコンポーネントの溶融金属が融合して強固な接続を形成しました。ステンレス鋼やアルミニウムなどの一般的な板金は優れた溶接性を備えていますが、アーク、電子ビーム、抵抗などの特定の種類の溶接では、さまざまな金属がより適切に溶接される場合があります。

適切な板金製造プロセスの選択

すでに板金部品を設計している場合は、設計を実現するために使用される製造プロセスについての良いアイデアを持っている可能性があります。実際、AutodeskFusion360やDassaultSystemesSolidworksなどの一部のCADユーティリティでは、曲げやスタンピングなどの物理的な板金製造プロセスと相関する機能を作成できます。

経験のレベルに関係なく、3ERPの板金専門家は、設計を完成させ、レーザージェット切断やウォータージェット切断などの同様のプロセスから選択するのに役立ちます。

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