板金加工の概要

板金加工は、通常 0.15 mm ～ 10 mm の厚さの平らな板金をさまざまな形状の部品や構造に変えるプロセスです。この工程の素材は板金です。板金加工は、エンクロージャー、シャーシ、ブラケット、スタンプ機能、カールなどのオブジェクトを作成するために使用されます。また、金属板にパターンを作成する装飾目的にも使用されます。

板金加工の仕組み

通常、素材から完成品への移行には、材料の除去 (切断)、変形、および組み立ての 3 つのプロセスのうちの 1 つまたは複数が必要です。これらすべてのプロセスが必要な場合、通常は時系列で実行されます。

材料の除去

これには、ストック材料の一部を切り取って、目的の形状を作成することが含まれます。最高の精度、速度、および効率を得るために、CNC ウォータージェット、プラズマ、およびレーザー切断技術が通常採用されています。場合によっては、EDM (放電加工) もオプションになる可能性があります。

レーザー切断

レーザー切断では、高密度のレーザー ビームがワークピースに向けられて、ワークピースを溶融、気化、または燃焼させ、材料を効果的に切断します。レーザーカッターは、切断、中ぐり、彫刻に使用されます。レーザー切断で使用されるレーザーには 3 種類あります。 CO2 (二酸化炭素)、Nd (ネオジム)、Nd:YAG (ネオジムをドープしたイットリウム アルミニウム ガーネット)。

CO2 レーザーは、エネルギー効率が高く、出力比が高く、薄い材料の切断、彫刻、ボーリングに使用されます。 Nd レーザーは高エネルギーですが、繰り返し効率が低くなります。彫刻、中ぐり、溶接に使用されます。 Nd:YAG レーザーは出力が非常に高く、より厚い材料を切断できます。ただし、CO2 よりも運用コストが高くなります。

レーザー カッターは、アルミニウム、鋼、銅、ステンレス鋼、およびその他の金属を加工できます。薄いワークピースの切断 (最大厚さはアルミニウムで 15 mm、鋼で 6 mm)、彫刻、中ぐりに最適です

ウォーター ジェット切断

ウォーター ジェット切断では、ノズルを使用して非常に高い圧力で水のジェットを集中させ、ワークピースを切断します。ゴムや木材などの比較的柔らかい素材の場合は、水のみを使用します。水と研磨粒状物質の混合物を使用して、金属などのより硬い材料を切断します。

ウォータージェット切断は、さまざまな厚さの材料を切断できます。切断できる最大の厚さは、素材によって異なります。すべての CNC 切断方法の中で、ウォータージェット切断は 0.05 mm から 0.1 mm の公差で最も正確です。その高精度の理由の 1 つは、プラズマやレーザーの対応物とは異なり、ウォータージェット切断は熱を発生させないため、ワークピースに熱の影響を受けるゾーンがないことです。

ウォータージェット切断は、アルミニウム、鋼、銅、ステンレス鋼、その他の金属合金などの硬い材料だけでなく、ポリマー、エラストマー、木材、フォームなどの柔らかい材料の切断にも使用されるため、非常に用途が広いです。

プラズマ切断

プラズマ切断は、ガスに熱とエネルギーを加えてプラズマに変えることによって機能します。次に、不活性ガスまたは空気を使用して高温プラズマのジェットを加速し、切断ノズルからワークピースに噴射します。プラズマはワークピースとの電気アークを完成させ、それを溶かして切断します。電気プロセスであるため、プラズマ カッターは導電性材料でのみ機能します。

プラズマ カッターは、アルミニウムの場合は最大 300 mm、スチールの場合は最大 200 mm の非常に厚い材料を 0.2 mm の公差で切断できます。プラズマ カッターを使用して処理されるその他の材料は、ステンレス鋼、銅、およびその他の金属合金です。製造するパーツの複雑さに応じて、2 軸または 3 軸カッターを使用できます。

プラズマ カッターは、ウォータージェット カッターやレーザー カッターほど多様でも正確でもありませんが、厚い導電性金属部品の切断に最適です。そのような材料を切断する場合、より高速で費用対効果が高いからです。

変形

このプロセスは、シートを所望の形状に曲げる、または形成するために制御された力を加えることです。変形プロセスには、金型を使用した曲げ、成形、スタンピング、ストレッチ、および油圧ブレーキと磁気ブレーキが含まれていました。

組み立てる

加工された様々なワークを接合し、最終製品を形成する工程です。組み立てプロセスには、溶接、ろう付け、リベット留め、および場合によっては接着剤の使用が含まれます。

材料

このプロセスに最適な金属は、アルミニウムとその合金、鋼、銅とその合金、およびステンレス鋼です。以下の表には、板金加工で最も一般的な金属グレードが含まれています。

アルミニウム	銅	ステンレス鋼	スチール
DIN 3.3523 | EN AW5052	DIN 2.0065 | EN CW004A	1.4319	軟鋼
DIN 3.3211 | EN AW6061	DIN 2.0265 | EN CW505L	1.4301	低炭素鋼
DIN 3.3535 | EN AW5754	DIN EN 13601 | EN CW009A	1.4404

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後処理操作

板金加工で使用される一般的な後処理操作は、ビード ブラスト、陽極酸化、粉体塗装、および塗装です。変形または溶接された材料の場合、残留応力を緩和するために熱処理が行われます。

板金加工の利点

板金加工の利点のいくつかは次のとおりです。

• 耐久性 :このプロセスにより、プロトタイプと最終用途の両方で耐久性の高い製品が製造されます
• スケーラビリティと費用対効果 :1 回限りの部品が必要な場合でも、何千もの部品の生産が必要な場合でも、板金加工は迅速で費用対効果の高いソリューションを提供します。
• 材料の選択 :この製造方法により、多くの金属を処理できます。さまざまな望ましい特性を持つ何百もの金属から選択できます。
• 迅速な対応 :板金加工に CNC 技術を使用することで、プロセスが迅速かつ効果的になります

板金加工を行う業界

金属部品を使用する業界では、板金加工の必要性が見られるでしょう。このプロセスを採用している業界には、

• 機械製造
• エンジニアリングとデザイン
• 金属加工
• エレクトロニクス
• 家具と都市インフラ
• ロボット工学
• 医療およびヘルスケア
• 自動車
• 楽器
• 土木工事

結論

Xometry Europe では、アルミニウム、鋼、銅合金などの板金から部品を作成するための、高精度、高速、高品質の板金加工サービスを提供しています。 CNC レーザー切断、プラズマ切断、ウォーター ジェット切断、変形および組立技術などの自動切断技術を使用して、完成した部品の高精度と品質を保証します。

ご要望に応じて後処理も承ります。即時見積もりを取得するには、モデルを当社の即時見積もりプラットフォームにアップロードしてください。