板金加工｜工程・材質・革新傾向

板金加工は数多くの製品を製作するために様々な産業において適用されている重要なかつ柔軟性のある加工プロセスです。例えば、二輪車の部品・コンポーネントから建築材料、電子設備等の製品の生産に、板金は大いに貢献してきました。この記事で、板金加工の技術・用途・最新の革新について調べましょう。

1. 板金加工とは？

板金加工とは切削・成形、特に色々な望ましい形状・サイズにの成形といった作業を含む加工プロセスのことです。この板金は鋼、アルミ、銅、真鍮、チタンから作られ、薄くて平らな特徴から「板金」と呼ばれます。

2. 板金加工の工程 

板金加工には、切削、曲げ、打ち抜きという板金部品を作ることに３つの主要な工程があります。こちらの工程は板金加工・成形に重要なものです。

2.1. 切削

切削は、板金から材料を取り除いて所望の形状を作り出すか、より小さく分割するプロセスです。板金を切断するためのいくつかの方法があります：

• 切断：切断には、板金に直線状の切り込みを作るために切断機を使用することが含まれます。大きな、直線的な稜または単純な形状をカットするのに適しています。
• レーザーカット：レーザーカットは、高出力のレーザービームを使用して金属シートを正確できれいに切削するプロセスです。これは複雑で複雑な形状に適しており、様々な種類の材料を切削することができます。 
• プラズマ切断：プラズマ切断は、プラズマ切断機を使用して板金を切削するプロセスを指します。これは、厚い材料を切断するのに適しており、様々な種類の金属に使用できます。 
• ウォータージェット：超高圧水のエネルギーと研磨材を利用し板金を切削する加工を指します。切削プロセスから熱が放出されていなく機能の多い切削方法です。 

2.2. 曲げ

曲げは、板金の加工技術であり、板金の変形に重要なプロセスで、材料に曲線、角度、または折り目を作り出すことを機能します。このプロセスは、板金を様々な構造部品や装飾要素に形成するために使用され、自動車、航空宇宙、建設、およびHVAC（暖房、換気、空調）など、多くの製造業界で欠かせない要素となっています。曲げ作業は、専門の機械を利用して行われ、特に曲げ機が最も一般的にこの目的に利用されるツールです。

2.3. 打ち抜き

打ち抜きは、板金の加工技術であり、力を用いて板金の一部を除去して穴、溝、または他の形状を作成するプロセスを指します。このプロセスは通常、様々な目的のために製造業で利用されます。例えば、ボルト用の穴、通気口、ワイヤーの接続、または装飾的な特徴を作成するためです。打ち抜きは板金の部品に穴や形状を効果的かつ精密に作成するための方法として広く利用されています。

3. 板金の製造に利用する材料

板金は様々な産業で広く利用される材料であり、たくさんの材料から作られることがあり、それぞれが独自の特性とメリットを持っています。材料の選択は、用途、望ましい特性、およびコストの考慮などの要因に依存します。以下は、板金の製造に利用される一般的な材料です。

• 鋼：鋼は板金の製造において広く利用される材料の一つです。鋼類には炭素鋼、ステンレス鋼、亜鉛めっき鋼など、いろんな種類があります。炭素鋼は汎用性があり、ステンレス鋼は腐食に対する耐性が必要な場合に好まれ、亜鉛めっき鋼には亜鉛コーティングによる保護があります。
• アルミニウム：アルミニウムは軽量で耐食性があり、多くの用途で人気のある選択肢となっています。航空宇宙産業、自動車製造、および装飾部品作りの目的でよく使用されます。
• 銅：銅は優れた電気伝導性と熱伝導性で知られています。電子および電気品の用途だけでなく、その美しい外観の特性から、屋根材料や飾り物にも広く使用されています。
• チタン：チタンは軽量で強力で耐食性がある金属です。航空宇宙および医療分野でよく利用され、高い強度対重量比と生体適合性が必要とする用途で重要な役割を果たします。
• ニッケルおよびその合金：ニッケルおよびその合金は優れた耐食性、耐熱性、および高温環境耐性を持っています。普通に化学処理、航空宇宙、および電子分野で利用されます。
• 亜鉛：亜鉛板は耐久性と耐腐食性があり、屋根材、水槽、および建築材料で利用されます。
• プラスチック：板金に似たいくつかの材料はプラスチックや複合材料で作られています。これらの軽量で成形しやすい材料は、腐食が懸念されない用途で利用されます。

4. 板金加工の用途と革新

板金加工産業は、新しい応用の発展によって絶え間なく発展しています。以下は、板金加工産業を形成しているいくつかの最新の応用と革新です。 

• 車両の軽量化：自動車産業では、燃料効率を向上させ、排気ガスの削減を図るために車両の軽量化にますます注力されています。ホットスタンピングや適切な鋳造ソリューションなどの先進的な板金成形技術が、軽量でありながらも頑丈な部品の製造に利用されています。 
• 先進材料：先進材料の使用、例えば高強度鋼、アルミニウムリチウム合金、および複合材料など、がますます広がっています。これらの材料は、さまざまな用途において向上した性能と軽量化をもたらします。
• 精密なレーザー切断：レーザー切断技術は進化し続け、異なる金属および厚さの素材を高い精度と速度で切断することが可能になりました。特に、光ファイバーレーザーはその効率性と精密さからますます有名になっています。
• デジタルツイン：デジタルツイン技術は、物理的な生産前に板金の形成プロセスをシミュレートおよび最適化するために利用されています。これにより、材料の無駄を削減し、生産時間を短縮するのに役立ちます。 
• 医療機器：医療機器製造において利用される板金は、外科用具、診断機器、および培養容器のための精密かつ生体適合性のある部品の製造を含むこの分野の革新を指します。 
• 建築とデザイン：板金は、製造技術と仕上げの進歩により、建築の用途においてますます利用されています。ビルのファサード、インテリアデザイン要素、彫刻などで利用されています。

板金の加工は、現代の製造と技術において柔軟性があり不可欠な側面です。板金の加工産業の将来は、持続可能性、自動化、および電気車両や再生可能エネルギーなどの新興産業への更なる統合を約束しています。