シート メタルからコンポーネントを製造することは、プロトタイピングと生産に適したプロセスです。パネル、マウント、筐体などの頑丈で機能的な部品を作るために使用できます。
一方、板金製造は他の製造方法とは異なり、いくつかの独立したプロセスで構成されており、そのすべてが独自の方法で板金を制御します。これらの多くの操作の一部として、シート メタルは、いくつかの異なる構成で切断、成形、または結合される場合があります。
この概要では、シート メタルの製造に関連する主要なプロセスを調べます。それらがどのように機能するか、およびそれらが果たす目的の両方を説明します。
板金加工とは？
板金加工とは、平らな金属板から物体や構造物を製造することを意味します。多くの場合、複数の板金からさまざまなコンポーネントや部品を作成することが、板金の処理に使用されるプロセスの最終目標です。このため、この金属成形手順を特別な製造プロセスとしてではなく、成形のためのさまざまな技術の集合として考えることが有益です。
These processes often collaborate to generate the necessary component successfully. Cutting, 曲げ, stamping, punching, welding, and finishing are the fundamental processes involved in manufacturing sheet metal products. In a little while, we shall get into the specifics of each of these methods.
板金によるものづくりは、さまざまな種類の金属に適用することができます。アルミニウム、鋼とステンレス鋼、銅、真鍮で構成されるコンポーネントは、当社の施設で製造された板金製品のほんの一部です。製造プロセスが普及しているため、板金で製造された製品に触れずに一日を過ごすことはまずありません。これらのものはほとんどどこにでもあります。それらは、大型の家庭用電化製品や、ブラケットやケーシングなどのより微細なコンポーネントの形を取ることができます。
板金加工：切断
板金の切断は、板金を操作するために行うことができる 3 つの主要な技術の 1 つです。この点で、板金加工は、材料の一部を単に除去するだけで有用な部品を製造できるため、(CNC 機械加工のような) 除去生産プロセスと見なすことができます。
板金は、製造業者が多くの機器を使用して切断する場合があり、その中には板金加工業界専用のものもあります。
レーザー切断
レーザー切断は、板金をスライスするための最も一般的なオプションの 1 つになりつつあります。レンズまたはミラーが増幅した強力なレーザーは、レーザー カッターの心臓部です。洗練されたエネルギー効率の高い機械ですが、薄板金から中板金の作業に最適です。ただし、最も硬い素材には浸透しにくい場合があります。
ウォータージェット切断
板金を切断するもう一つの方法は ウォータージェット切断 手順。ウォーター ジェット切断プロセスでは、研磨材と組み合わせた高圧水流が使用されます。この金属板加工では、この技術を使用して金属を切断します。ウォーター ジェット カッターは熱を発生しないため、融点の低い金属板を切断するのに特に適しています。これは、熱によって金属が不自然に変形する可能性があるためです。
プラズマ切断
プラズマ切断は、板金の切断に使用できる 3 番目の方法です。プラズマ カッターは、イオン化されたガスの電気チャネルを生成することによって機能します。これにより、シート メタルの厚いゲージでも容易に通過できる高温プラズマのジェットが形成されます。プラズマ切断機は、速度、出力、および初期投資が安価であるため有利ですが、精度はレーザーやウォーター ジェット切断機に劣ります。
これらの3つの切断装置は、板金に加えてさまざまな材料での使用に適応しています。それにもかかわらず、一部のプロセスは板金の製造にのみ使用されます。
たとえば、パンチとダイを使用することにより、しばしばピアシングとも呼ばれるパンチングの行為により、板金に正確な穴を生成することが可能になります。シート メタルを 2 つのセグメントの間に配置した後、パンチはシート メタルを貫通してダイに押し込みます。パンチング中、除去された材料の丸いビットはパンチされ、ゴミ箱に入れられます.しかし、これらの円形の材料片は、ブランキングと呼ばれる新しいワークピースとして使用することもできます。
板金加工：変形
板金変形は、金属加工のもう 1 つの重要なサブカテゴリです。このカテゴリの手順には、金属板への切断を伴わない複数の方法が含まれます。
曲げ
板金の曲げは主要な変形方法です。あ 板金メーカー ブレーキと呼ばれる装置を使用して、金属を 120 度まで曲げて V 字形、U 字形、およびチャネルを作成することがあります。薄いゲージの板金は、曲げ加工の手間が少なくなります。ディカンバリングは、板金メーカーがキャンバリング プロセスを逆にして、シート メタル ストリップの水平方向の曲がりをなくす手順です。
スタンピング
スタンピングは、個別に考えられる一種の変形です。スタンピングは、材料にくぼみを作成するためにツールとダイが使用されるという点で、パンチングに似ています。ただし、この場合、マテリアルは削除されません。カーリング、ドローイング、エンボス加工、面取り、ヘミングは、スタンピングの多くの用途のほんの一部です。
紡糸
スピニングは、他の変形方法とは異なる板金を製造するための手順です。旋盤を使用して板金を回転させます。同時に、それはツールに押し付けられています。コーンやシリンダーなどの丸みを帯びた板金部品を製造する技術は、視覚的には CNC 旋盤や陶器の回転を思い起こさせます。
ホイーリングとローリング
頻度の低い板金変形技術には、板金に複雑な曲線を作成するホイーリングが含まれます。一方、板金を一対のローラーの間に通して板厚を薄くし、板厚の均一性を高める「圧延」も含まれます。
拡大する
特定のプロセスは、切断と変形の間のどこかに位置します。たとえば、板金を拡張する方法には、金属にいくつかのスロットを切り込み、アコーディオンのように板を広げます。
板金加工：組立
シート メタルの切断と変形は、実行可能なシート メタル フォーミングの両方の形式です。第３のアプローチは組み立てであり、これは、標準的な留め具の使用または代替技術によって達成することができる。
製造プロセスと見なされることはあまりありませんが、ボルト、ネジ、リベットなどの留め具を使用して板金部品のさまざまなコンポーネントを組み立てることは、製造プロセス全体の重要な側面です。パンチングは、板金の製造に使用される数多くの手順の 1 つです。リベットやその他の留め具用の穴を形成するために特別に行うことができます。
溶接 is another method that may be used to put together components made of sheet metal. This method involves applying heat to the joint between the two parts to melt a portion of the metal in that area. The two pieces’ molten metals melded together to create a robust connection once they were heated. Weldability is a strength shared by many common sheet metals, such as stainless steel and aluminum. However, some welding techniques, such as arc, electron beam, resistance, and others, may be superior for joining certain metals.
適切な板金加工プロセスの選択
以前にシート メタル コンポーネントを開発したことがあるとします。その場合、設計を実現するために利用される製造方法について十分な知識を持っている可能性が高くなります。 Autodesk Fusion 360 や Dassault Systemes Solidworks などのいくつかの CAD ユーティリティを使用すると、ユーザーは、曲げやスタンピングなどの単純な板金製造操作に似た機能を生成できます。
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