あなたがいるなら 製品デザイン, 工業製造, または 調達, 理解 板金製造 耐久性を作成するための鍵です, 費用対効果の高い部品. 電子エンクロージャーから自動車コンポーネントまで, このプロセスは、フラットメタルシートを機能的な3D構造に変え、適切な材料を選択します, 方法, そして、仕上げはあなたのプロジェクトを作ったり壊したりすることができます. このガイドは、あなたが知る必要があるすべてを分解します, 材料選択を含む (Xometryの信頼できるオプションを使用します), コアプロセス, および実際のアプリケーション, 情報に基づいた決定を下すのに役立ちます.
板金製造とは何ですか?
板金製造 フラットメタルシートを形作る一連の製造技術です (通常、厚さは0.15mm〜10mm) 完成した部品またはアセンブリに. キャスティングとは異なり (それは金属を溶かします) または3D印刷 (これは、プラスチックでレイヤーごとに構築されます), 製造は、事前にフラット化された金属で動作します, スケーラブル, そして、小さなプロトタイプと大規模な生産の両方に最適です.
このプロセスは、3つのコアステップに依存しています: 切断 (フラットシートの形成), 形にする (3Dシェイプへの曲げ), そして 組み立て (パーツの参加). 何が目立つのか? 精度と手頃な価格のバランスを取ります。カスタムブラケットを作成できます, 複雑なエンクロージャー, または品質を犠牲にすることなくシンプルなパネル.
板金製造のコアプロセス
フラットメタルシートを使用可能な部品に変えるには、一連の特殊なステップが必要です. 各プロセスはツールを使用して、精度を確保します, 順序はめったに変更されません. 実世界の例でそれらを分解しましょう.
1. 切断: 金属をサイズに形作ります
最初のステップは、フラットメタルシートをパートの基本的なアウトラインにカットすることです. 精度のため, ほとんどのショップは使用しています CNC (コンピューター数値制御) テクノロジー - これらはプロセスを自動化します, エラーの削減. これが4つの最も一般的な切断方法です:
| 切断方法 | それがどのように機能するか | 理想的な材料 | キースペック |
| レーザー切断 | 高出力レーザーを使用して、金属を溶かしたり蒸発させたりします. 物理的な接触はありません. | アルミニウム, ステンレス鋼, 銅 | 許容範囲: ±0.1mm; 最大厚: 15mm (アルミニウム), 6mm (鋼鉄) |
| ウォータージェット切断 | 高圧水流を使用します (研磨剤で) 金属をスライスします. | すべての金属 (厚い鋼でさえ), 木材, フォーム | 許容範囲: 0.05mm – 0.1mm; 材料への熱損傷はありません |
| プラズマ切断 | 爆発的なプラズマ (イオン化ガス) 導電性金属を溶かす. | 鋼鉄, アルミニウム, 銅 | 最大厚: 300mm (鋼鉄); 厚い素材の場合は高速 |
| 剪断 | 鋭い刃を使用して直線を切断します (金属用の紙カッターのように). | 薄い鋼, アルミニウムシート | シンプルな形状に最適です; 大量のストレートカットの低コスト |
実世界の例: ハイテク企業が必要です 500 薄いアルミニウム (合金 6082) エレクトロニクスエンクロージャー. 彼らは選択します レーザー切断 - それは正確に配信します, きれいなエッジ (耐性±0.1mm) その回路基板は完璧にフィットします, そして、このプロセスは2週間の締め切りを満たすのに十分な速さです.
2. 形にする: 3D形状に金属を曲げます
カットしたら, 金属シートは曲がったり、3Dフォームに形作られたりします. 最も一般的な方法はです CNCプレスブレーキ, 油圧力を使用して金属を正確な角度で曲げる. これがどのように機能しますか:
- フラットメタルシートはプレスブレーキのベッドに固定されています.
- カスタム型のパンチ (上部ビームに取り付けられています) 金属を押し下げます, ダイの上に曲げます (ベッドの上).
- 角度はパンチの深さによって制御されます - コモン角は90°です (ブラケット用) または45° (フレーム用).
他の形成方法には含まれます:
- ローリング: 金属をシリンダーに曲げます (例えば。, HVACダクト) 一連のローラーを使用します.
- スタンピング: ダイを使用してパターンまたは穴を金属に押し込みます (例えば。, 電化製品用の装飾グリル).
- 深い絵: 金属を中空の形に伸ばします (例えば。, アルミ缶または燃料タンク).
ケーススタディ: 家具メーカーは、厚さ1mmのコールドロールスチールを曲げます (SPCC) 椅子フレームを作成するための90°の角度に. CNCプレスブレーキは、すべての脚がまったく同じ曲がりを持っていることを保証します。そのため、椅子はぐらつきません, アセンブリは迅速です.
3. 組み立て: 一緒に部品に参加します
最終的なステップは、カットを組み立てて完成製品に形成することです. これは、強力な作成方法を使用します, 永久参加. これが最も一般的なテクニックです:
| アセンブリメソッド | それがどのように機能するか | に最適です |
| 溶接 | 熱を使用して金属部品を溶かし、融合します (例えば。, 鋼用MIG溶接). | 頑丈な部品 (カーシャーシ, 機械フレーム) |
| リベット | 金属ファスナーを使用します (リベット) 部品を一緒に固定する. 熱は必要ありません. | 航空宇宙部品 (金属の弱体化を避けます) |
| ろう付け | 低温金属合金を使用して部品を結合します (溶接よりも低い熱). | 繊細な部品 (エレクトロニクスコンポーネント) |
| 接着剤 | 溶接/リベットで溶接できない部品の工業用接着剤 (例えば。, アルミニウム + プラスチック). | 軽量アセンブリ (医療機器) |
例: 海洋機器メーカーがステンレス鋼を組み立てます (彼らの 304) 溶接によるボートの手すり. SUS 304の腐食抵抗と強い溶接耐性により、手すりが何年もの間塩水に耐えることが保証されます.
板金製造材料: 詳細な選択ガイド
適切な材料を選択することが重要です。それぞれの金属には強度に影響するユニークな特性があります, 耐食性, コスト. 以下は、トップマテリアルのキュレーションされたリストです (Xometryの選択から) 彼らの用途で, 仕様, そして理想的なアプリケーション.
1. アルミニウムおよびアルミニウム合金
アルミニウムは軽量です, 耐性耐性, 形成しやすい - 板金製造のための最も人気のある選択肢の1つである.
| 材料グレード | キープロパティ | 抗張力 | 理想的なアプリケーション |
| アルミニウム1050p/1100p | 純粋なアルミニウム (99%+ 純度); 柔らかい, カット/曲がりやすい; 強さが悪い. | 70–110 MPa | 装飾的な部分, サイン, 軽量パネル |
| アルミニウム合金 5052 | 中程度の強度; 優れた腐食抵抗 (塩水でも); 溶接可能. | 230–270 MPa | 海洋成分, 燃料タンク, エレクトロニクスエンクロージャー |
| アルミニウム合金 5083 | 高強度; 優れた機械性; 70°Cを超えるストレス腐食のリスク. | 310–350 MPa | オフショア建設, 船体, 重機 |
| アルミニウム合金 6082 | 軽量; 優れた溶接性/熱伝導性; 高応力腐食抵抗. | 140–330 MPa | コンテナ, オフショア構造, 自転車フレーム |
ヒント: 強度と耐食性の両方を必要とする部品の場合 (例えば。, 屋外の家具), 選ぶ 合金 5052. 軽量のために, 溶接可能な部品 (例えば。, 自転車フレーム), 合金 6082 より良いです.
2. 鋼鉄
スチールは強いです, 手頃な価格, 汎用性の高い - 頑丈な部品または大量の部品のためのideal.
| 材料グレード | キープロパティ | コーティングタイプ | 理想的なアプリケーション |
| Q235 | 低炭素鋼; 溶接/カットが簡単です; 低強度. | コーティングされていません | 構造部品 (ビーム, ブラケット), 簡単なフレーム |
| Q345 | 中程度の炭素鋼; Q235よりも高い強度; 良い耐衝撃性. | コーティングされていません | 建設機械, 自動車シャーシ |
| ドライ (電解亜鉛めっき) | 亜鉛コーティングを備えたコールドロールスチール; さび耐性; 絵を描くことに良い. | 亜鉛 (電解) | エレクトロニクスエンクロージャー, コンピューターケース |
| SPCC (コールドロール) | 滑らかな表面; スタンプ/曲げが簡単です; 錆を防ぐには絵画が必要です. | コーティングされていません | アプライアンス部品 (洗濯機パネル), 家具 |
| SGCC (ホットディップ亜鉛めっき) | 厚い亜鉛コーティング; 優れた腐食抵抗; 耐久性. | 亜鉛 (ホットディップ) | 屋外構造 (フェンス, HVACダクト) |
3. ステンレス鋼
ステンレス鋼は錆と染色に抵抗します - 水分や化学物質にさらされた部品に最適.
| 材料グレード | キープロパティ | 理想的なアプリケーション |
| 彼らの 301 | 高強度; 良い延性; 高温に耐えます. | 航空宇宙部品, スプリング, 高圧コンポーネント |
| 彼らの 304 | 最も一般的です; 優れた腐食抵抗; 溶接が簡単です. | 食品加工装置, 医療ツール, 海洋部品 |
| 彼らの 303 | 機械加工しやすい (硫黄を追加します); より低い腐食抵抗 304. | ねじれた部品 (ボルト, ナッツ), バルブ |
| その316L | 優れた腐食抵抗 (塩水/化学物質に抵抗します); 生体適合性. | 手術器具, オフショアオイルリグ部品, マリンハードウェア |
4. 銅および銅合金
銅は非常に導電性であり、電気部品や装飾的な部分にぴったりです.
| 材料グレード | キープロパティ | 理想的なアプリケーション |
| H62銅 | 62% 銅, 38% 亜鉛; 優れた機械性; 中程度の強さ. | 電気コネクタ, 配管部品, 装飾品 |
| Zinc Cupronickel | 銅 + 亜鉛 + ニッケル; 耐性耐性; 海洋使用に適しています. | ボートプロペラ, 熱交換器 |
| エクストラクロニッケル | 高いニッケル含有量; 海水に対する優れた抵抗; 耐久性. | マリンパイプ, 淡水化装置 |
後処理: シートメタル部品の仕上げ
製造後, ほとんどの部品は、外観を改善するために後処理が必要です, 耐久性, または機能. これが最も一般的な仕上げです:
- 陽極酸化: アルミニウム上に保護酸化物層を作成します. 色を追加します (黒, 銀, 金) 腐食抵抗を高めます. エレクトロニクスのエンクロージャーや屋外部品に最適です.
- パウダーコーティング: ドライパウダーを金属に吹き付けます, その後、それを焼いてハードを形成します, スクラッチに耐える仕上げ. で利用可能 1000+ 色 - 家具や家電製品に最適です.
- 絵画: 滑らかな仕上げのために液体塗料を使用します. パウダーコーティングよりも安いですが、耐久性が低い. 屋内部品に最適です (例えば。, オフィスデスクフレーム).
- 電気めっき: 別の金属の薄い層で金属をコートします (クロム, ニッケル, 亜鉛) 錆を防ぐため、または輝きを加えるため. 装飾パーツに使用されます (例えば。, 蛇口ハンドル).
- deburring: カットパーツから鋭いエッジまたはバリを削除します. 安全のために重要です (例えば。, ハンドツール) または滑らかなフィット感を必要とする部品 (例えば。, ギア).
実世界の使用: 屋外グリルを作る会社が使用しています パウダーコーティング SGCCスチールフレーム. 仕上げは雨と紫外線に抵抗します, したがって、グリルはフェードしたり錆びたりしません 5+ 年.
板金製造の重要な利点
3D印刷や鋳造などの他の方法よりもシートメタル製造を選択する理由? ここにその最大の利点があります:
- 耐久性: 製造された部品は固体金属で作られています。彼らはプラスチックまたは3Dプリント部品よりも長持ちします. 例えば, 板金ブラケットは、3Dプリントプラスチックのプラスチックよりも10倍多く耐えることができます.
- スケーラビリティ: あなたが必要かどうか 1 プロトタイプまたは 100,000 部品, 製造は簡単にスケーリングします. CNCマシンは、変動がゼロでプロセスを繰り返します, したがって、すべての部分は同一です.
- 費用対効果: 大量の実行の場合, 製造は3D印刷よりも安いです. 作り 1,000 製造によるスチールブラケットは、それらを3Dの印刷より50％少ない費用.
- 物質的な汎用性: アルミニウムを使用できます, 鋼鉄, ステンレス鋼, または銅 - あなたの部品のニーズに合わせて調整されています (例えば。, ドローン用の軽量アルミニウム, 医療用ツール用の錆耐性ステンレス鋼).
- クイックターンアラウンド: 単純な部品 (ブラケットのように) 1〜2日でデザインから完成品に移動できます, キャストよりも速い (1〜2週間かかります).
板金製造に依存する産業
板金製造は、ほぼすべての業界で使用されています. これがトップセクターとその共通のアプリケーションです:
| 業界 | 一般的な製造された部品 |
| エレクトロニクス | エンクロージャー (コンピューターケース, テレビフレーム), 回路基板ブラケット, ヒートシンク |
| 自動車 | シャーシパーツ, ドアパネル, エンジンブラケット, 排気コンポーネント |
| 医学 | 手術ツールトレイ, MRIマシンフレーム, 車椅子フレーム (ステンレス鋼) |
| 工事 | HVACダクト, ルーフパネル, 構造括弧, エレベーター部品 |
| 航空宇宙 | 軽量アルミニウム成分, ステンレス鋼ファスナー, 燃料タンク部品 |
| 家具 | 椅子フレーム, テーブル脚, キャビネットハードウェア (パウダーコーティングスチール) |
Yigu Technologyのシートメタル製造
Yiguテクノロジーで, シートメタルの製造は信頼できる製造業の礎石と考えています. 軽量化を優先するクライアント向け, 腐食耐性部品 (電子機器や海洋機器のように), アルミニウム合金をお勧めします 5052 または 6082. 頑丈な工業部品の場合, Q345スチールまたはSUS 304 ステンレス鋼は、強度と耐久性を提供します. また、クライアントがプロセスを最適化するのを支援します。, 精密部品のためにレーザー切断を使用し、長持ちする仕上げにパウダーコーティング. 私たちの目標は、プロジェクトのニーズを適切な材料と方法に合わせることです, 品質を損なうことなく費用対効果を確保します.
よくある質問:
1. 製造に使用できる板金の最小厚さは何ですか?
ほとんどのショップは0.15mmの薄い板金で動作します (例えば。, エレクトロニクス用のアルミニウム) そして、10mmの厚さ (例えば。, 機械用の鋼). 柔軟性が必要な部品の場合 (例えば。, スプリング), 薄い材料を選択してください (0.15mm – 0.5mm); 強さのために (例えば。, ブラケット), 1mm〜5mmの厚さで行きます.
2. シートメタル製造は中空の部品や曲線のような複雑な形を作成できますか?
はい! 中空の部品は、平らなシートを切ることによって作られています, それらを箱の形に曲げます, 縫い目を溶接します. 湾曲した部品はローリングを使用します (シリンダー用) またはブレーキを押します (穏やかな曲がり用). 例えば, HVACダクトは、ローリングを使用して湾曲しています, オートバイの燃料タンクが複雑な中空の形に深い描画を使用している間.
3. プロジェクトのためにアルミニウムとステンレス鋼のどちらかを選択するにはどうすればよいですか?
重量と腐食抵抗が重要な場合は、アルミニウムを選択してください (例えば。, 屋外の家具, エレクトロニクス) - ステンレス鋼よりも軽くて安価です. ステンレス鋼を選択してください (その304/その316L) あなたの部品が最大のさび抵抗が必要な場合 (例えば。, 医療ツール, 海洋部品) または化学物質にさらされます. 例えば, 食品加工工場はSUSを使用します 304 機器用, 一方、自転車メーカーはフレームにアルミニウムを使用します.
