溶銑スタンピング101

金属スタンピングは、板金を多くの産業で使用可能な部品やツールに変換します。プロセスが提供する業界とほぼ同じ数のスタイルがあるため、この部品形成方法の複雑さを認識して理解することは、部品作成のためのサービスを選択する上で重要な側面になります。

メタルスタンピングとは

一般に、金属スタンピングは冷たい金属を取り、それをダイの間に配置しますが、一部のプロセスでは加熱された材料を使用します。材料を押すと、金属が目的の形状になります。多くの場合、これらの形状は、より大きな作品のツールまたはコンポーネントを作成します。時折、製造業界の中には、金属プレスをプレスと呼ぶ人もいます。

機械内部のスタンピングダイは、金属を切断または形成します。これらのダイには、プロジェクトごとに特定のデザインがあります。金型の製作には時間がかかりますが、金型が完成すると、スタンピングプロセスが非常に迅速に行われます。

このプロセスにより、大量の同一部品の生産が可能になります。スタンピングは、パーツ作成の多くのステップの1つである場合もあれば、唯一のステップとして機能する場合もあります。パンチング、ブランキング、エンボス加工、フランジング、曲げ、コイニングは、金属がスタンピングプロセスの一部として受ける可能性のある段階の一部です。

スタンピングの多様性により、自動車、軍事、公共交通機関、製造業などの多くの業界にとって理想的な製造方法となっています。

スタンピングの種類

使用するスタンピングの種類は、目的の完成品によって異なります。精密、溶銑、プログレッシブダイは、最も一般的に使用されるスタンピング手順の一部です。

1。精密金属スタンピング

精密スタンピングは、隆起した画像または3次元のピースを作成し、厳しい公差のある完成品をもたらします。他の形式のスタンピングと比較して、精密スタンピングでは、マシン間の材料の移動が少なく、プロセスがはるかに高速になります。

このスタンピング方法で可能な高レベルの精度により、仕様に厳密に準拠する必要のある複雑なデザインを形成できます。長さの公差が0.001〜0.002インチ、真円度の公差が0.0005〜0.001インチのコンポーネントには、精密スタンピングを使用できます。航空機のコンポーネント、エンジンパーツ、電子機器、通信デバイス、およびプロトタイプはすべて、通常、精密な金属スタンピングを使用して作成されます。

このプロセスのバリエーションは、超精密スタンピングです。この方法では、0.002〜0.005インチの薄さの電子機器や医療業界向けの複雑な部品が作成されます。

2。溶銑スタンピング

溶銑スタンピングは、極度の熱を使用して金属を形成するプロセスです。金属であるホウ素鋼は華氏1700度以上に加熱され、金型自体で急冷されます。その結果、高強度で軽量の鋼部品が得られます。

溶銑プレス部品の主な利点の1つは、その高い引張強度です。これは、プロセスが完了すると、約50キロポンド/平方インチ（KSI）から約200KSIの範囲になります。ホットスタンピングを使用すると、複雑な部品を一度に形成することもできます。つまり、溶接やその他の接合方法が少なくて済みます。この方法で製造された部品も、他の高張力鋼成形部品のようにスプリングバックや反りが発生しません。残念ながら、硬化した部分は切断が難しく、成形後のトリミングと切断が困難になります。通常、これらのプロセスには強力なレーザーが必要です。

溶銑スタンピングを実行するには、次のようないくつかの機器が必要です。

• 金属を必要な温度に加熱できる加熱システム
• 適切な冷却システム
• 完成した部品は最初は熱すぎて触れることができないため、自動処理システム
• 熱衝撃に非常に強い工具材料
• 滞留機能を備えた油圧/サーボプレス

スタンピングプレスシステムは、明らかにすべての安全要件に準拠している必要があります。

3。プログレッシブメタルスタンピング

プログレッシブダイスタンピングとも呼ばれるプログレッシブスタンピングは、金属片を複数のステーションに通し、それぞれが金属に対して個別のアクションを実行します。これらのさまざまな段階を通して、金属片は材料の長いストリップに付着したままです。最後の機械は、金属ストリップから完成品を切り取ります。

大量生産を必要とする長期プロセスの製造方法を選択する場合、プログレッシブダイスタンピングが優れた選択肢です。金型は長持ちし、プロセスによる無駄は最小限に抑えられます。

異なるプレスが必要になる可能性のある大きな部品を作成する場合は、トランスファーダイスタンピングを使用する必要があります。このプロセスは、いくつかの小さな点でプログレッシブスタンピングとのみ異なります。ピースは先に金属ストリップから分離され、コンベヤーベルトがパーツを機械から機械へと通過させます。

金属スタンピングの仕組み

金属スタンピングとは、パンチング、ブランキング、曲げなどの方法で板金を完成品に成形するプロセスを指します。このプロセスがどのように機能するかを詳しく見てみましょう。

製造業者はどのような種類の金属プレス材料を使用していますか？

スタンピングの場合、製造業者は板金から始めます。薄く細工された金属は、スタンピングプロセスに十分な柔軟性を維持しながら、完成品に強度を提供します。ほとんどの場合、金属の厚さは0.001インチから0.625インチの範囲です。

金属のサイズが薄いにもかかわらず、プレスは材料を切断して形成するためにかなりの圧力をかける必要があります。たとえば、1/8インチの厚さの鋼から10インチの円を切るのに必要な力は78.5トンです。金属加工業界では、この力は低い力に相当します。金属プレス機は、10から50,000トン（20,000から100万ポンド）の圧力を発生させる可能性があります。

使用する金属の種類によって、金属を成形および切断するために必要な力が決まります。使用される金属の最も一般的なカテゴリは次のとおりです。

• 鉄金属： ステンレス鋼などの鉄ベースの金属は、最も安価で製造価格が低くなります。
• 非鉄金属： ニッケル、青銅、真ちゅう、および鉄を含まないその他の金属がこのカテゴリを作成します。
• 非標準合金： これらの合金の金属は、最終製品の望ましい特性に依存します。
• 貴金属： 金、銀、プラチナは高価ですが、特定の用途に必要です。

プレス力の種類と使用する材料を知ることは、金属スタンピングに関する専門知識の一部です。たとえば、精密スタンピングでは、コイルではなくストリップに特定の合金や貴金属を使用する傾向があります。

成形中に何が起こりますか？

形成段階は、プレスが金属を曲げたり成形したりするときに発生します。金属の厚さや最終部品の外観に応じて、いくつかの方法で金属を成形します。

• 曲げ： 曲げると、金属が1本の真っ直ぐな軸に沿って折りたたまれます。
• タイピング： コイニングは、金属をプレスして、エッジがくっきりとした完成品にします。
• 描画： 描画プロセスでは、フォーム上に金属が引っ張られ、材料が引き伸ばされます。油鍋や金属製の流しは、描画によって作成された製品の例です。
• エンボス加工： 金属にデザインが必要な場合、機械が引き伸ばしてくぼみに引っ張ります。レタリング、デザイン、画像は、金属面に作成するためにエンボス加工が必要です。
• フランジング： 曲げと同様に、フランジングは、曲げによって作成される直線ではなく、曲線を描く軸に沿って金属を折り畳みます。
• 裾上げ： 裾上げにより、底が折りたたまれた非常に強いエッジが作成されます。

これらの形成プロセスはスタンピング中に発生する可能性がありますが、他のタイプの金属加工でも同じ方法を使用できます。

切断プロセスとは何ですか？

金属の切断は、使用するスタンピングプロセスのタイプに応じて、形成の前または後に発生する可能性があります。たとえば、プログレッシブダイスタンピングはプロセスの最後に完成品をトリミングしますが、トランスファーダイスタンピングは最初に金属を切断します。

使用される切断方法では、目的の結果を達成するためにさまざまな切断ダイが必要です。

• ブランキング： ブランキングカットは必要な材料の基本的な形状を取り除き、作業員は残りの金属を取っておきます。
• ランシング： プログレッシブスタンピングでは、金属にランシングが必要になる場合があります。これにより、金属に小さな切り込みが作成され、プレスを通過する際の材料の柔軟性が高まります。
• パンチ： 金属から切り取った部分を保存する代わりに、パンチングは金属から穴を開けます。金属から切り出された材料は別の用途に使用されますが、穴の周囲の金属はスタンピングプロセスを進行します。
• せん断： はさみが紙を切るのと同じように、せん断によって金属が直線に沿って切断されます。
• トリミング： トリミングにより、完成またはほぼ完成したパーツがブランクから切り取られます。施設は、残った金属を再利用したり、スクラップとして販売したり、リサイクルしたりする場合があります。

金属プレスの長所と短所

他のプロセスと同様に、金属スタンピングには長所と短所があります。主なメリットとデメリットには、次のようなものがあります。

金属プレスの利点

スタンピングプロセスは、パーツ作成のためにそれを選択する人に複数の利点を提供します。

金型を製造した後、金属加工業者は比較的短時間で大量の部品を製造できます。 CNC機械加工やその他の自動化を使用すると、生産がさらに高速になります。

コストを比較すると、金属スタンピングの金型製造は、さまざまなタイプの金属成形よりも低価格です。さらに、鉄金属を使用すると、プロジェクトの価格はさらに下がります。

板金スタンピングを使用することの重要な利点の1つは、材料のリサイクル性です。完成部品の製造業者を作成した後に残ったスクラップは、将来の製品にリサイクルできます。

メタルスタンピングのデメリット

同一部品の大量生産を可能にするプロセスは、スタンピング、カスタマイズされた金型作成の最も重大な欠点にも寄与します。

プロジェクトの仕様に合わせて金型を作成すると、金属スタンピングの試作時間が長くなります。さらに、ダイに変更を加えると、処理時間が長くなります。言い換えれば、完成したダイでの生産が始まると、それを停止することは不可能ではありませんが、費用がかかり複雑になります。

スタンピングはそれでもより小さな注文または短期のプロジェクト実行を生み出すことができますが、プレスの使用はそのようなより小さな注文を正当化しないかもしれません。小規模なプロジェクトの場合、製造はより費用効果の高い代替手段を提供する可能性があります。詳細については、プロジェクトの詳細についてお問い合わせいただき、スタンピングまたは製造が正しい選択であるかどうかを確認してください。

金属スタンピングアプリケーション

スタンピングは、高度に専門化された機械部品と、消費財、産業機器などの日常のコンポーネントの両方を作成します。

金属スタンピングの用途は業界によって異なりますが、一部の部品はスタンピングまたは製造のいずれかから恩恵を受けることができます。プロジェクトの次の品質により、製造ではなくスタンピングの使用が促進される可能性があります。

• 厳しい公差： 精密スタンピングにより、正確な測定と小さな許容誤差で作成された部品を作成できます。
• 大容量： 生産者が金型を製造すると、スタンピングが迅速に行われ、大量の部品が作成される可能性があります。
• パーツサイズ： 小さな部品、特に超精密プレス加工部品の場合、プレス加工は製造よりも優れたオプションとなる可能性があります。
• パーツの形状： 円形のフォームが必要な場合は、そのプロセスがそのような形状を作成する唯一のプロセスであるため、パーツにスタンプを付ける必要があります。
• 後のプロセス： スタンピングプロセスにより、部品に何が起こるかをより細かく制御できるため、組み立てまたは溶接中にコンポーネントの最高のパフォーマンスを確保できます。

金属プレスを使用する業界

多くの業界では、ツールや部品の一部の要素にスタンピングを使用しています。

• 自動車： 溶銑スタンピングにより、自動車の屋根は軽量で、転倒事故の際の耐衝撃性があります。他の多くのOEMおよびアフターマーケット部品も、製造にスタンピングを使用しています。
• 電子機器： 電子機器内の最小の金属部品は、超精密スタンパーに金属が供給されたときに始まった可能性があります。
• 航空宇宙： 精密スタンピングにより、エンジン部品や航空機部品を大量に作成できます。
• 家電製品： 大量に販売されている家具や家電製品には、金属細工人が刻印した金属部品が含まれている場合があります。

高品質の板金スタンピングパートナーと協力することの重要性

スタンピングプロセスには、金属、その仕組み、およびその取り扱い方法に関する高度な知識が必要です。金属の種類と望ましい結果はどちらも、金属プレス会社がプロジェクトに取り組む方法に大きく影響します。目標を達成するには、適切な機器を用意することが重要です。経験豊富なプレス会社には、必要な仕事を遂行するためのハードウェアと資格のある人員の両方がいます。

たとえば、一部のプロジェクトでは、完成したパーツに特別な強度が必要なため、ホットスタンプが必要になります。高品質の金属プレス会社は、このプロセスをいつ使用するか、いつ別の形式のスタンピングを選択するかを知っています。一部のプロジェクトでは、スタンピングだけでなく、手順が必要になります。これらのより単純なスタンピング注文は両方とも、生産のためのワンストップソースを提供できる会社を必要とします。

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