プレス加工の基本と使い方

2023/05/13

プレス加工とは、金属を必要な形状に加工する技術です。これは、薄板や金属シートを使い、高精度で大量生産が可能なため、様々な産業で利用されています。プレス加工には、ブランキング、曲げ、深絞り、スピン加工など様々な種類があります。プレス加工で作られる製品には、車のパーツ、家電製品、建材、金融機関でよく見かける貯金箱などがあります。プレス加工には、プレス機のほかに、刃物、マトリックス金型、冷却装置などの何点かの道具が必要です。品質管理は非常に重要で、表面のフィニッシュ、素材の厚さ、正確な寸法などがチェックされます。以上が、プレス加工の基本と使い方についての紹介です。

プレス加工とは？
プレス加工の種類
プレス加工で作られる製品
プレス加工に必要な機械や道具
プレス加工の品質管理

プレス加工とは？

プレス加工とは、金属を板状や棒状に加工するための方法のひとつです。プレス加工は、金型を使って材料(金属)を押しつぶし、必要な形状に加工することで行われます。この加工方法は、一般的に量産規模の工業製品や低精度な製品の生産に適しています。

具体的には、自動車や家電製品、建材、エレベーターの部品、当て板、金属シール、ベアリング部品など、あらゆる分野で使用されています。プレス加工は、加工する材質や厚みによって適切な機械を選択する必要があります。

プレス加工の特徴は、一度押し込むだけでさまざまな形状が作れること、同じ形状を大量生産できること、形状精度が高いこと、加工速度が速いこと、材料の省力化ができることです。また、プレス機の自動化も進んでおり、安定した品質を保ちながら高速生産が可能になりました。

プレス加工を行うためには、機械を使って板金を切断したり、曲げたりする必要があります。プレスを使用することで、この作業を効率的に行うことができます。材料が薄い場合は、直接プレス機で加工できますが、厚い場合は、事前に軽く加工してからプレス加工することが多いです。

プレス加工は、高い技術力が必要なため、専門の職人が扱うことが一般的です。しかし、近年では、専門技術を持たない初心者でも簡単に加工ができる、自動化されたプレス加工機が登場しています。これにより、低コストで大量生産が可能となり、加工品質も向上しました。

しかしながら、プレス加工にも欠点があります。加工する材質が厚い場合、プレス機にかける力も大きくなります。そのため、大型のプレス機が必要となり、コストがかかることがあります。また、複雑な造形のものを製造する場合は、金型が大型化するため、製造法を変更する必要があることもあります。

プレス加工の種類

プレス加工にはいくつか種類があります。

1. 金型プレス

金型を使用して板金部品を抜き出す方法で、高速、省力化、高精度を実現できるため、幅広い製品に使用されています。

2. ハンドプレス

手動で行うプレス加工で、小ロット・カスタムメイド品を作る際に用いられます。製品のサンプルや試作品の製造にも利用されます。

3. ハイスピードプレス

非常に高速なプレス加工で、秒速1000回転以上のスピードで加工が行われます。小型部品や大量生産品の製造に効果を発揮します。

4. 油圧プレス

液体(油圧)を利用して動力を与え、プレス加工を行う方法です。非常に大きな力が必要なときに使用されます。

5. 板金加工用プレス

ステンレスやアルミなどの特殊な板金をプレス加工する際に使用されます。高耐熱性や防水性のある製品を作ることができます。

これらのプレス加工にはそれぞれ得意な加工がありますので、用途に合わせた適切な方法を選択することが重要です。

プレス加工で作られる製品

プレス加工は、金属素材を型に押し付けて形成する方法です。そのため、プレス加工で作られる製品は、多くが平面的な形状をしています。例えば、車のボディやドア、シンクやキッチンツール、電子機器の筐体等が挙げられます。プレス加工で作られる製品は、材料の厚さや形状によっても異なります。厚みのある大型の製品から、薄く小型の部品まで、多様な種類の製品があります。

プレス加工で作られる製品は、金属素材の性質や加工方法によって特性が異なります。アルミニウムは軽量で加工性が良く、耐食性に優れているため、車や航空機の部品に多く使われます。一方、ステンレスは錆びにくいため、キッチン用品や化学機器に用いられます。

プレス加工で製品を作る場合、型の設計が非常に重要です。型の形状によっては、金属が押し出されたり、抜け殻のような残留物ができたりすることがあります。また、加工時に金属が伸びたり、縮んだりする傾向があるため、素材や加工方法によって、微妙な調整が必要です。

プレス加工は、量産性に優れているため、大量生産が必要な場合に適しています。また、同じ製品を繰り返し作る場合にも、品質の安定性が高く、コスト効率の良い方法です。

プレス加工に必要な機械や道具

プレス加工は、金属加工の中でも特に広く使われている方法の一つです。どのような形状の金属でも加工可能で、量産にも向いているため、自動車や家電製品、建設材料など広い分野で利用されています。

では、プレス加工に必要な機械や道具について紹介します。

【1. プレス機】

プレス機とは、板金や金属を加工するための機械のことです。動力源は電気、油圧、エアーなどがあり、加工する対象や用途に合わせて選ぶ必要があります。

【2. ドリルやバーナー】

プレス機だけでは、内部加工や穴あけ、カットなどの加工はできません。そのため、ドリルやバーナーなどの道具も必要になります。

【3. デバイス】

プレス機の操作に必要なデバイスも揃えることが基本です。具体的には、足踏みペダル・ハンドルやスイッチ、電動ポンチなどがあります。

【4. マシニングセンター】

プレス機を使って得られた加工済みの部品を、より高精度に仕上げるための機械がマシニングセンターです。加工済みのものと比較して、さらに高度な加工が可能で、最終的な仕上げには欠かせない道具です。

以上が、プレス加工に必要な機械や道具になります。加えて、加工する金属や板厚、製品量に合わせた適切な金型も必要ですので、事前に十分な調査と準備を行いましょう。

プレス加工の品質管理

プレス加工を行う際には、品質管理が非常に重要です。品質管理とは、製品に問題がないか、正常な製品を作るにはどのような作業が必要なのか、といった作業や思考のことを指します。

まず、製品に問題がないかを確認するために、加工された製品に対して視覚検査や測定検査を行います。製品の形状や寸法が仕様通りであるか、表面に傷や凹みがないか、変形がないかなど、細かく確認します。

また、製品の機械的特性を測定して、物理的な品質を評価することもあります。たとえば、抗力試験や引張試験、硬度試験などを行うことで、製品の耐久性や強度を確認します。

さらに、プレス加工では金型の寸法や形状の精度が非常に重要です。金型に問題があれば、加工された製品も同様に問題が発生します。そのため、定期的に金型の点検や修正を行い、正常な状態を維持することが大切です。

品質管理においては、製品の仕様書に基づいて正確に加工することが求められます。加工作業を行う前に、必ず仕様書を確認し、作業内容を理解してから作業に取りかかることが大切です。また、生産ライン全体において品質管理を徹底することで、製品の不良率を低下させることができます。

品質管理は、エンドユーザーからの信頼性や安全性にも直結します。製品の性能や品質に問題があると、お客様からのクレームや事故等の問題が生じることがあります。そのため、プレス加工工程においては品質管理を徹底し、高品質な製品を安定的に生産することが重要です。

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