板金
ニロスタのステンレス鋼板がクライスラービルを覆っています。
軟鋼板の顕微鏡的クローズアップ

板金は、通常は工業プロセスによって薄く平らな片に成形された 金属です。

厚さは大きく異なる場合があり、非常に薄いシートは箔またはリーフと見なされ、6 mm (0.25 インチ) を超える厚さのピースはプレート (構造用鋼の一種である鋼板など) と見なされます。

板金は平板状またはコイル状の帯板状で提供されます。コイルは、連続した金属板をロールスリッターに通すことで成形されます。

世界のほとんどの国では、板金の厚さは一貫してミリメートルで指定されています。米国では、板金の厚さは一般的にゲージと呼ばれる従来の非線形測定単位で指定されます。ゲージ番号が大きいほど、金属は薄くなります。一般的に使用される鋼板の厚さは、30ゲージ（0.40 mm）から約7ゲージ（4.55 mm）の範囲です。ゲージは、鉄系金属とアルミニウムや銅などの非鉄金属で異なります。たとえば銅の厚さは、米国では伝統的にオンスで測定され、1平方フィートの面積に含まれる銅の重量を表します。板金から製造される部品は、理想的な結果を得るために均一な厚さを維持する必要があります。[ 1 ]

板金に使用できる金属には、アルミニウム、真鍮、銅、鋼、スズ、ニッケル、チタンなど、さまざまなものがあります。装飾用途では、銀、金、プラチナ（プラチナ板金は触媒としても利用されます）などの板金が重要です。これらの金属板は、主に冷間圧延と熱間圧延を含むさまざまな加工技術で加工されます。必要に応じて、屋外に長時間さらされることによる錆を防ぐため、溶融亜鉛めっき処理が採用されることもあります。冷間圧延板の表面にカラーコーティングの層を施して、装飾性と保護性に優れた金属板を得る場合もあり、一般にカラーコーティング金属板と呼ばれます。

板金は、自動車やトラックの車体、大型家電製品、飛行機の胴体や翼、ブリキ缶のブリキ板、建築物の屋根材など、様々な用途に使用されています。鉄などの高透磁率材料で作られた板金は、積層鋼板とも呼ばれ、変圧器や電気機械に使用されています。歴史的に、板金の重要な用途は騎兵が着用するプレートアーマーであり、現在でも馬具など、多くの装飾用途に使用されています。板金工は「ティンバッシャー」（または「ティンノッカー」）とも呼ばれ、トタン屋根を設置する際にパネルの継ぎ目をハンマーで叩くことからその名が付けられました。[ 2 ]

歴史

手打ちの金属板は、古代から建築用途に使用されてきました。17世紀後半には、水力圧延機が手作業に取って代わりました。金属板を平らにする工程では、金属片を板状にプレスする大きな回転する鉄のシリンダーが必要でした。この用途に適した金属は、鉛、銅、亜鉛、鉄、そして後に鋼でした。鉄板や鋼板の錆防止のため、スズがコーティングされることがよくありました。[ 3 ]このスズでコーティングされた金属板は「ブリキ」と呼ばれていました。金属板は1870年代にアメリカ合衆国で登場し、シングル屋根、打ち出し装飾天井、外装ファサードなどに使用されました。金属板天井は、当時の製造業者が「ティン・シーリング」という用語を使用していなかったため、後になって「ティン・シーリング」と呼ばれるようになりました。シングルと天井の人気が高まり、生産が拡大しました。 1890年代には鋼板生産がさらに進歩し、安価で耐久性があり、取り付けが容易で軽量、そして耐火性があるという期待から、中流階級の間で板金製品への需要が高まりました。金属が不足し、板金産業が衰退し始めたのは、1930年代の第二次世界大戦になってからでした。[ 4 ]しかし、WFノーマン・コーポレーションなどの一部のアメリカ企業は、歴史的建造物保存プロジェクトによって装飾用板金が復活する まで、他の製品を製造することで事業を維持することができました。

材料

ステンレス鋼

グレード304は3つのグレードの中で最も一般的です。優れた耐食性を備えながら、成形性と溶接性を維持しています。仕上げは#2B、#3、#4から選択できます。グレード303は板材では入手できません。[ 5 ]

グレード316は、304よりも耐食性と高温強度に優れています。ポンプ、バルブ、化学装置、海洋用途に広く使用されています。仕上げは#2B、#3、#4から選択可能です。[ 5 ]

グレード410は熱処理可能なステンレス鋼ですが、他のグレードに比べて耐食性が低くなります。主にカトラリーに使用されます。仕上げはつや消しのみです。[ 5 ]

グレード430は、シリーズ300のグレードに代わる、人気の高い低コストグレードです。高い耐食性が最重要条件ではない場合に使用されます。家電製品によく使用されるグレードで、多くの場合、ブラシ仕上げが施されています。

アルミニウム

アルミニウムは、その柔軟性、幅広い選択肢、コスト効率、およびその他の特性のため、板金材料として広く使用されています。[ 6 ]板金材料として利用できる最も一般的な4つのアルミニウムグレードは、1100-H14、3003-H14、5052-H32、および6061-T6です。[ 5 ] [ 7 ]

グレード1100-H14は、工業用純アルミニウムで、耐薬品性と耐候性に優れています。深絞り加工や溶接に十分な延性がありますが、強度は低いです。化学処理装置、照明反射板、宝飾品などによく使用されます。[ 5 ]

グレード3003-H14は、1100と同等の成形性と低コストを維持しながら、1100よりも強度が高くなっています。耐食性と溶接性に優れています。スタンピング部品、紡糸・引抜部品、郵便受け、キャビネット、タンク、ファンブレードなどによく使用されます。[ 5 ]

グレード5052-H32は、3003よりもはるかに強度が高く、優れた成形性を維持しています。また、高い耐食性と溶接性も備えています。主な用途としては、電子機器のシャーシ、タンク、圧力容器などが挙げられます。[ 5 ]

グレード6061-T6は、熱処理された構造用アルミニウム合金として広く使用されています。溶接性、耐食性、強度に優れ、5052よりも高い強度を有していますが、成形性は劣ります。溶接すると強度が低下します。[ 5 ]現代の航空機構造に使用されています。[ 8 ]

真鍮

真鍮は銅の合金で、板金として広く使用されています。銅に比べて強度、耐食性、成形性に優れ、導電性も維持しています。

シートハイドロフォーミングにおいて、特に自動車用途の材料では、入庫シートコイルの特性ばらつきが成形工程における一般的な問題となります。入庫シートコイルが引張試験の仕様を満たしていても、材料挙動のばらつきにより、生産工程で高い不良率が発生することがよくあります。そのため、入庫シート材料の成形性を試験するための識別方法が強く求められています。油圧シートバルジ試験は、生産工程で一般的に見られる二軸変形条件を再現します。

アルミニウム、軟鋼、真鍮などの材料の成形限界曲線を解析する。理論解析は、球状化とトレスカの降伏条件、および関連する流動則に基づいて、等価応力と等価ひずみを決定するための支配方程式を導出することにより行われる。実験では、円形グリッド解析が最も効果的な方法の一つである。[ 9 ]

ゲージ

多くの国際標準化機構は、板金の厚さを表すためにゲージ番号を使用することを推奨していません。例えば、ASTM規格ASTM A480-10aでは、「ゲージ番号は、意味について一般的な合意がなく、有用性が限られている古い用語であるため、使用は推奨されません。」と述べています。[ 10 ]

鋼板製造業者標準規格は、平均密度41.82ポンド/平方フィート/インチ（厚さ1インチ）[ 11 ]に基づいており、これは501.84ポンド/立方フィート（8,038.7 kg/m 3）に相当します。旧米国標準規格は、40ポンド/平方フィート/インチ（厚さ1インチ）に基づいています。規格は、鉄系金属（鉄基）と非鉄金属（アルミニウムや真鍮など）で異なります。

第2欄（米国規格の鉄鋼板および鋼板の10進インチ（mm））に示されているゲージ厚さは、やや恣意的に見える。厚さの推移は第3欄（米国規格の鉄鋼板および鋼板の1/64インチ（デルタ））で明確に示されている。厚さは、最初は1 ⁄ 32インチずつ厚くなり、その後1 ⁄ 64インチ、さらに1 ⁄ 128インチと段階的に薄くなり、最終的には1 ⁄ 64インチ の小数単位となる。

一部の鋼管は、1枚の鋼板を正方形/円形に折り曲げ、継ぎ目を溶接して製造されます。[ 12 ]鋼管の壁の厚さは、鋼板の厚さとほぼ同じですが、異なります。[ 13 ]

標準板金ゲージ[ 14 ]
ゲージ米国規格[ 15 ] [ 16 ]鉄鋼板の十進インチ（mm） 米国規格[ 15 ] [ 16 ]鉄鋼板の64分の1インチ（デルタ） 鋼板メーカー標準ゲージ[ 17 ]インチ (mm)亜鉛メッキ鋼板インチ（mm）ステンレス鋼インチ（mm） 鋼管壁厚[ 13 ]インチ( mm) アルミニウムインチ（mm）亜鉛[ 17 ]インチ (mm)
00000000.5000 (12.70) 32 (-)………………………………
0000000.4688 (11.91) 30（-2）………………………………
000000.4375 (11.11) 28（-2）………………………………
00000.4063 (10.32) 26 (-2)………………………………
0000.3750 (9.53) 24（-2）………………………………
000.3438 (8.73) 22（-2）……………… 0.380 (9.7)…………
00.3125 (7.94) 20 (-2)……………… 0.340 (8.6)…………
10.2813 (7.15) 18（-2）……………… 0.300 (7.6)…………
20.2656 (6.75) 17（-1）……………… 0.284 (7.2)…………
30.2500 (6.35) 16 (-1)0.2391 (6.07)………… 0.259 (6.6)……0.006 (0.15)
40.2344 (5.95) 15（-1） 0.2242 (5.69)………… 0.238 (6.0)……0.008 (0.20)
50.2188 (5.56) 14 (-1) 0.2092 (5.31)………… 0.220 (5.6)……0.010 (0.25)
60.2031 (5.16) 13 (-1) 0.1943 (4.94)………… 0.203 (5.2)0.162 (4.1)0.012 (0.30)
70.1875 (4.76) 12（-1） 0.1793 (4.55)……0.1875 (4.76) 0.180 (4.6)0.1443 (3.67)0.014 (0.36)
80.1719 (4.37) 11 (-1) 0.1644 (4.18)0.1681 (4.27)0.1719 (4.37) 0.165 (4.2)0.1285 (3.26)0.016 (0.41)
90.1563 (3.97) 10 (-1) 0.1495 (3.80)0.1532 (3.89)0.1563 (3.97) 0.148 (3.8)0.1144 (2.91)0.018 (0.46)
100.1406 (3.57) 9 (-1) 0.1345 (3.42)0.1382 (3.51)0.1406 (3.57) 0.134 (3.4)0.1019 (2.59)0.020 (0.51)
110.1250 (3.18) 8 (-1) 0.1196 (3.04)0.1233 (3.13)0.1250 (3.18) 0.120 (3.0)0.0907 (2.30)0.024 (0.61)
120.1094 (2.78) 7 (-1) 0.1046 (2.66)0.1084 (2.75)0.1094 (2.78) 0.109 (2.8)0.0808 (2.05)0.028 (0.71)
130.0938 (2.38) 6 (-1)0.0897 (2.28)0.0934 (2.37)0.094 (2.4) 0.095 (2.4)0.072 (1.8)0.032 (0.81)
140.0781 (1.98) 5 (-1)0.0747 (1.90)0.0785 (1.99)0.0781 (1.98) 0.083 (2.1)0.063 (1.6)0.036 (0.91)
150.0703 (1.79) 4.5 (-0.5)0.0673 (1.71)0.0710 (1.80)0.07 (1.8) 0.072 (1.8)0.057 (1.4)0.040 (1.0)
160.0625 (1.59) 4.0 (-0.5) 0.0598 (1.52)0.0635 (1.61)0.0625 (1.59) 0.065 (1.7)0.0508 (1.29)0.045 (1.1)
170.0563 (1.43) 3.6 (-0.4)0.0538 (1.37)0.0575 (1.46)0.056 (1.4) 0.058 (1.5)0.045 (1.1)0.050 (1.3)
180.0500 (1.27) 3.2 (-0.4)0.0478 (1.21)0.0516 (1.31)0.0500 (1.27) 0.049 (1.2)0.0403 (1.02)0.055 (1.4)
190.0438 (1.11) 2.8 (-0.4) 0.0418 (1.06)0.0456 (1.16)0.044 (1.1) 0.042 (1.1)0.036 (0.91)0.060 (1.5)
200.0375 (0.95) 2.4 (-0.4) 0.0359 (0.91)0.0396 (1.01)0.0375 (0.95) 0.035 (0.89)0.0320 (0.81)0.070 (1.8)
210.0344 (0.87) 2.2 (-0.2) 0.0329 (0.84)0.0366 (0.93)0.034 (0.86) 0.032 (0.81)0.028 (0.71)0.080 (2.0)
220.0313 (0.80) 2.0 (-0.2) 0.0299 (0.76)0.0336 (0.85)0.031 (0.79) 0.028 (0.71)0.025 (0.64)0.090 (2.3)
230.0281 (0.71) 1.8 (-0.2) 0.0269 (0.68)0.0306 (0.78)0.028 (0.71) 0.025 (0.64)0.023 (0.58)0.100 (2.5)
240.0250 (0.64) 1.6 (-0.2)0.0239 (0.61)0.0276 (0.70)0.025 (0.64) 0.022 (0.56)0.02 (0.51)0.125 (3.2)
250.0219 (0.56) 1.4 (-0.2) 0.0209 (0.53)0.0247 (0.63)0.022 (0.56) ……0.018 (0.46)……
260.0188 (0.48) 1.2 (-0.2) 0.0179 (0.45)0.0217 (0.55)0.019 (0.48) ……0.017 (0.43)……
270.0172 (0.44) 1.1 (-0.1) 0.0164 (0.42)0.0202 (0.51)0.017 (0.43) ……0.014 (0.36)……
280.0156 (0.40) 1.0 (-0.1) 0.0149 (0.38)0.0187 (0.47)0.016 (0.41) ……0.0126 (0.32)……
290.0141 (0.36) 0.9 (-0.1) 0.0135 (0.34)0.0172 (0.44)0.014 (0.36) ……0.0113 (0.29)……
300.0125 (0.32) 0.8 (-0.1) 0.0120 (0.30)0.0157 (0.40)0.013 (0.33) ……0.0100 (0.25)……
310.0109 (0.28) 0.7 (-0.1) 0.0105 (0.27)0.0142 (0.36)0.011 (0.28) ……0.0089 (0.23)……
320.0102 (0.26) 0.65 (-0.05) 0.0097 (0.25)………… ………………
330.0094 (0.24) 0.60 (-0.05) 0.0090 (0.23)………… ………………
340.0086 (0.22) 0.55 (-0.05) 0.0082 (0.21)………… ………………
350.0078 (0.20) 0.50 (-0.05) 0.0075 (0.19)………… ………………
360.0070 (0.18) 0.45 (-0.05) 0.0067 (0.17)………… ………………
370.0066 (0.17) 0.425 (-0.025)0.0064 (0.16)………… ………………
380.0063 (0.16) 0.400 (-0.025)0.0060 (0.15)………… ………………

許容範囲

圧延工程ではローラーがわずかに曲がり、その結果、シートの端が薄くなります。[ 5 ]表と添付資料の許容差は、現在の製造慣行と商用基準を反映したものであり、固有の許容差を持たないメーカーの標準ゲージを代表するものではありません。

鋼板の許容差[ 5 ] [ 18 ]
ゲージ公称[インチ(mm)]最大[インチ(mm)]最小[インチ(mm)]
100.1345 (3.42)0.1405 (3.57)0.1285 (3.26)
110.1196 (3.04)0.1256 (3.19)0.1136 (2.89)
120.1046 (2.66)0.1106 (2.81)0.0986 (2.50)
140.0747 (1.90)0.0797 (2.02)0.0697 (1.77)
160.0598 (1.52)0.0648 (1.65)0.0548 (1.39)
180.0478 (1.21)0.0518 (1.32)0.0438 (1.11)
200.0359 (0.91)0.0389 (0.99)0.0329 (0.84)
220.0299 (0.76)0.0329 (0.84)0.0269 (0.68)
240.0239 (0.61)0.0269 (0.68)0.0209 (0.53)
260.0179 (0.45)0.0199 (0.51)0.0159 (0.40)
280.0149 (0.38)0.0169 (0.43)0.0129 (0.33)
アルミニウム板金の許容差[ 5 ]
厚さ[インチ(mm)]シート幅
36 (914.4) [インチ (mm)]48 (1,219) [インチ (mm)]
0.018～0.028 (0.46～0.71)0.002 (0.051)0.0025 (0.064)
0.029～0.036 (0.74～0.91)0.002 (0.051)0.0025 (0.064)
0.037～0.045 (0.94～1.14)0.0025 (0.064)0.003 (0.076)
0.046～0.068 (1.2～1.7)0.003 (0.076)0.004 (0.10)
0.069～0.076 (1.8～1.9)0.003 (0.076)0.004 (0.10)
0.077～0.096 (2.0～2.4)0.0035 (0.089)0.004 (0.10)
0.097～0.108 (2.5～2.7)0.004 (0.10)0.005 (0.13)
0.109～0.125 (2.8～3.2)0.0045 (0.11)0.005 (0.13)
0.126～0.140 (3.2～3.6)0.0045 (0.11)0.005 (0.13)
0.141～0.172 (3.6～4.4)0.006 (0.15)0.008 (0.20)
0.173～0.203 (4.4～5.2)0.007 (0.18)0.010 (0.25)
0.204～0.249 (5.2～6.3)0.009 (0.23)0.011 (0.28)
ステンレス鋼板の公差[ 5 ]
厚さ[インチ(mm)]シート幅
36 (914.4) [インチ (mm)]48 (1,219) [インチ (mm)]
0.017～0.030 (0.43～0.76)0.0015 (0.038)0.002 (0.051)
0.031～0.041 (0.79～1.04)0.002 (0.051)0.003 (0.076)
0.042～0.059 (1.1～1.5)0.003 (0.076)0.004 (0.10)
0.060～0.073 (1.5～1.9)0.003 (0.076)0.0045 (0.11)
0.074～0.084 (1.9～2.1)0.004 (0.10)0.0055 (0.14)
0.085～0.099 (2.2～2.5)0.004 (0.10)0.006 (0.15)
0.100～0.115（2.5～2.9）0.005 (0.13)0.007 (0.18)
0.116～0.131 (2.9～3.3)0.005 (0.13)0.0075 (0.19)
0.132～0.146 (3.4～3.7)0.006 (0.15)0.009 (0.23)
0.147～0.187 (3.7～4.7)0.007 (0.18)0.0105 (0.27)

成形プロセス

曲げ

最大曲げ力を推定する式は、

F最大＝けTLt2W{\displaystyle F_{\text{max}}=k{\frac {TLt^{2}}{W}}}、

ここで、kは摩擦を含むいくつかのパラメータを考慮した係数です。Tは金属の最大引張強度です。Lとtはそれぞれ板金の長さと厚さです。変数WはVダイまたはワイピングダイの開口幅です。

カーリング

カーリング加工は、リングのエッジを形成するために使用されます。この加工は、鋭利なエッジを除去するために使用されます。また、カール端面付近の慣性モーメントを増加させます。フレア／バリはダイスとは反対方向に向ける必要があります。特定の厚さの材料をカールさせるために使用されます。加工による摩耗量が多いため、一般的に工具鋼が使用されます。

デカンバーリング

帯状の材料から水平方向の反り（キャンバー）を除去する金属加工プロセスです。有限長の断面またはコイルに対して行われます。平坦化プロセスに似ていますが、変形したエッジに対して行われます。

深絞り

深絞り部品の例

絞り加工とは、金属を型や金型に引き伸ばす成形プロセスです。[ 19 ]深絞り加工では、製造される部品の深さは直径の半分以上になります。深絞り加工は、自動車の燃料タンク、キッチンシンク、ツーピースアルミ缶などの製造に使用されます。深絞り加工は通常、絞り加工と呼ばれる複数の工程で行われます。深さが深いほど、より多くの絞りが必要になります。また、シンクの製造のように、ワークピースを加熱することで、より少ない絞り回数で深絞り加工を行うこともできます。

多くの場合、深絞り加工を容易にするために、材料は工場で両方向に圧延されます。これにより、より均一な結晶構造が得られ、裂け目が抑制されるため、「絞り加工品質」の材料と呼ばれます。

拡大中

エキスパンディングとは、レンガ造りのストレッチャーボンドのように、交互にスリットを切ったり打ち込んだりし、シートをアコーディオンのように伸ばして広げる工程です。空気や水の流れが必要な用途や、平坦な表面を犠牲にして軽量化を図りたい用途に用いられます。紙などの他の素材にも同様の工程が用いられ、平坦な紙のみよりも優れた支持力を持つ低コストの梱包用紙が製造されています。

裾上げと縫い合わせ

ヘミングとは、金属板の端を折り曲げて補強する工程です。シーミングとは、2枚の金属板を折り合わせて接合部を形成する工程です。

ハイドロフォーミング

ハイドロフォーミングは、固定された金型上でブランクを引き伸ばすことで部品を成形するという点で、深絞りに類似したプロセスです。必要な力は、機械式プレスや油圧プレスの金型の可動部分ではなく、ワークピースまたはワークピースに接触するブラダーに極めて高い静水圧を直接加えることによって生成されます。深絞りとは異なり、ハイドロフォーミングでは通常、絞り加工を伴わず、部品は1つの工程で成形されます。

インクリメンタルシート成形

インクリメンタルシートフォーミング（ISF）プロセスは、基本的には板金加工または板金成形プロセスです。この場合、シートは一連の工程を経て最終形状に成形され、各工程で小さな増分変形が行われます。

アイロンがけ

アイロン加工は、板金加工または板金成形のプロセスです。特定の領域でワークピースを均一に薄くする加工方法です。これは非常に有用なプロセスであり、高さと直径の比率が高く、均一な肉厚の部品を製造するために使用されます。アルミニウム飲料缶の製造に使用されます。

レーザー切断

板金の切断は、金属用ハサミと呼ばれる手工具から、非常に大型の電動ハサミまで、様々な方法で行うことができます。技術の進歩に伴い、板金切断は精密な切断のためにコンピュータを利用するようになりました。多くの板金切断作業は、コンピュータ数値制御（CNC）レーザー切断機や多機能CNCパンチプレス機に基づいています。

CNCレーザーでは、金属の表面にレーザー光線を照射するレンズアセンブリを移動させる。酸素、窒素、または空気が、レーザー光線が出るのと同じノズルから供給される。金属はレーザー光線によって加熱され燃焼し、金属板を切断する。[ 20 ]切断面の品質は鏡のように滑らかで、約0.1 mm（0.0039インチ）の精度が得られる。1.2 mm（0.047インチ）の薄い板の切断速度は、毎分25 m（82フィート）にも達する。ほとんどのレーザー切断システムでは、波長が約10  μmのCO2ベースのレーザー光源が使用されているが、最近のシステムでは、波長が約1 μmのYAGベースのレーザーを使用している。

光化学加工

光化学加工（フォトエッチングとも呼ばれる）は、厳密に制御された腐食プロセスであり、金属板から非常に微細なディテールを持つ複雑な金属部品を製造するために使用されます。フォトエッチングプロセスでは、感光性ポリマーを未加工の金属板に塗布します。CAD設計のフォトツールをステンシルとして使用し、金属板に紫外線を照射してデザインパターンを形成します。このパターンは現像され、金属板からエッチングされます。

穿孔

穿孔加工とは、平らな工作物に複数の小さな穴を近接して開ける切削加工です。穿孔された板金は、サーフォームなどの様々な表面切削工具の製造に使用されます。

プレスブレーキ成形

プレスブレーキでの金属成形

これは、長く薄い板金部品を製造する際に用いられる曲げ加工の一種です。金属を曲げる機械はプレスブレーキと呼ばれます。プレス機の下部には、ダイと呼ばれるV字型の溝があります。プレス機の上部には、板金をV字型のダイに押し込み、曲げるパンチがあります。[ 21 ]エアベンディングにはいくつかの技法が用いられますが、最も一般的な現代の方法は「エアベンディング」です。この方法では、ダイは必要な曲げ角度（通常、90度曲げの場合は85度）よりも急な角度に設定されており、上部工具のストロークを正確に制御することで、金属を必要な量だけ押し下げ、90度曲げます。一般的に、汎用機は長さ1メートルあたり約25トンの曲げ力を発揮します。下部ダイの開口幅は、通常、曲げる金属の厚さの8～10倍です（例えば、厚さ5mmの材料は厚さ40mmのダイで曲げることができます）。金属に成形される曲げの内半径は、上金型の半径ではなく、下金型の幅によって決まります。通常、内半径は成形工程で使用されるV字幅の1/6に等しくなります。

プレス機には通常、ワークピースに沿って曲げの深さを位置決めするためのバックゲージが何らかの形で装備されています。このバックゲージはコンピュータ制御が可能で、オペレーターは部品に一連の曲げ加工を高精度に行うことができます。シンプルな機械はバックストップのみを制御しますが、より高度な機械では、ストップの位置と角度、高さ、そして材料を位置決めするための2つの基準ペグの位置を制御します。また、機械は各曲げ加工に必要な正確な位置と圧力を記録するため、オペレーターは部品の様々な加工工程において、完璧な90度曲げを実現できます。

パンチ

パンチング加工は、プレス機に取り付けられたパンチとダイの間に金属板を挟むことで行われます。パンチとダイは硬化鋼で作られており、同じ形状です。パンチはダイにぴったりと収まるサイズになっています。プレス機はパンチをダイに押し込み、材料に穴を開けるのに十分な力をかけます。場合によっては、パンチとダイが「ネスト」して材料に窪みを作ります。プログレッシブスタンピングでは、コイル状の材料が複数の段階を持つ長いダイ/パンチセットに送り込まれます。単純な形状の穴は1段階で複数作成できますが、複雑な穴は複数の段階で作成されます。最終段階では、部品が「ウェブ」から打ち抜かれます。

一般的なCNCタレットパンチは、最大60個の工具を「タレット」に搭載し、回転させることにより任意の工具をパンチング位置に配置できます。単純な形状（正方形、円、六角形など）はシートから直接切り出されます。複雑な形状は、周囲に多数の四角形または丸い切り込みを入れることで切り出すことができます。パンチは複合形状の切断においてレーザーほど柔軟性はありませんが、繰り返し形状（例えばエアコンのグリル）の切断にはより高速です。CNCパンチは毎分600ストロークの速度を実現します。

一般的なコンポーネント (コンピューターケースの側面など) は、プレス機またはレーザー CNC マシンを使用して、15 秒以内にブランク シートから高精度に切断できます。

ロール成形

長いまたは大量のオープンプロファイルまたは溶接チューブを製造するための連続曲げ操作。

ローリング

ローラーで板金を曲げる

圧延は金属加工または金属成形のプロセスです。この方法では、材料を1対または複数対のロールに通して厚さを減少させます。これは厚さを均一にするために使用されます。圧延温度によって分類されます。[ 22 ]

  1. 熱間圧延：この温度は再結晶温度以上です。
  2. 冷間圧延：この温度は再結晶温度以下です。
  3. 温間圧延：この温度は熱間圧延と冷間圧延の中間の温度で使用されます。

紡糸

スピニングは、板材を回転する型（マンドレル）に固定することで、管状（軸対称）の部品を製造するために使用されます。ローラーまたは剛性工具で板材を型に押し付け、型の形状になるまで伸ばします。スピニングは、ロケットエンジンのケース、ミサイルのノーズコーン、衛星放送受信アンテナ、金属製のキッチンファンネルの製造に使用されます。

スタンピング

スタンピングには、パンチング、ブランキング、エンボス加工、曲げ、フランジ加工、コイニングなどのさまざまな操作が含まれます。単純な形状から複雑な形状まで、高い生産率で成形できます。ツールや設備のコストは高くなる可能性がありますが、人件費は低くなります。

一方、関連技術である打ち出しやチェイシングでは、工具や設備のコストは低いですが、人件費は高くなります。

ウォータージェット切断

ウォーター ジェット カッター (ウォータージェットとも呼ばれる) は、高速高圧の水のジェット噴射、または水と研磨剤の混合物を使用して、金属やその他の材料を制御された方法で侵食できるツールです。

ウィーリング

イングリッシュホイールを使用する工程はホイーリングと呼ばれます。これは基本的に金属加工または金属成形工程です。イングリッシュホイールは、アルミニウムまたは鋼鉄の平板から複合曲線を成形するために職人によって使用されます。高度な熟練労働力が必要となるため、コストがかかります。同じ方法で異なるパネルを製造できます。大量生産にはスタンピングプレスが使用されます。[ 23 ]

板金加工

板金を用いて、曲げ、せん断、打ち抜き、レーザー切断、ウォータージェット切断、リベット接合、接合などを含む包括的な冷間加工工程を経て、最終製品（コンピューター筐体、洗濯機のシェル、冷蔵庫のドアパネルなど）を製造することを、一般的に板金加工と呼びます。学術界では現時点で統一された定義はありませんが、この工程に共通する特徴は、材料が一般的に薄い板であり、部品のほとんどの材料の厚さが変化しないことです。

ファスナー

板金によく使われる留め具には、クレコ、[ 24 ]リベット、[ 25 ]板金ネジなどがあります。

参照

参考文献

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  2. ^グリーン、アーチー (1993). 『ウォブリーズ、パイルバット、そしてその他の英雄たち：労働伝承の探究』イリノイ大学出版局, p. 20. ISBN 9780252019630. 2015年7月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年7月14日閲覧。
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  10. ^ 「ASTM A480/A480M-13b 平板ステンレス鋼及び耐熱鋼板、シート、及びストリップの一般要求事項に関する標準仕様」 ASTM International. 2014年2月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。
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参考文献

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