金属加工は、多くの産業における現代の製造業の重要な部分です。原材料の金属を完成品に加工するために、さまざまな方法とプロセスが使用されています。金属の加工は、建設、輸送、航空宇宙などの多くの産業にとって重要です。
金属加工の歴史、方法、利点、欠点、将来の可能性など、製造プロセスとしての金属加工についての洞察を得るために、読み続けてください。
金属加工：概要と定義
加工とは、金属を部品や完成品に成形する製造プロセスです。ほとんどの人は金属加工というと溶接を思い浮かべますが、金属加工業者が採用する他の方法もあります。
金属部品の加工は製造業の重要な段階です。しかし、その仕組みをしっかりと理解している人はごくわずかです。そのため、ペーパークリップから飛行機の部品まで、あらゆるものの製造に金属が利用されています。
部品を大量に製造するには、金属加工が必要になることがよくあります。缶、ネジ、カトラリー、鍋、パイプはすべてこのカテゴリに該当します。これらのアイテムは基準が緩く、エラーの許容範囲も広くなっています。つまり、元の設計から要素に多少の変化があっても、望ましい結果が得られる余地があるということです。
金属加工では、独自に設計された金属製品を大量に生産することもできます。こうした種類の作業では、カスタム金属部品が頻繁に設計され、製造されます。バルブ、自動車部品、ハードウェアはすべてカスタマイズの恩恵を受けることができます。
金属加工のプロセスを学びます。
しかし、製造作業を成功させるには、金属の切断と成形以上の作業が必要です。プロセスは、スケッチや図面から始まり、完全に機能する製品にまで至ります。
デザイン
製造上の考慮事項は、設計段階全体を通じて評価され、対処されます。クライアントがこの段階を完全に処理するのが一般的であるコンポーネントとは異なり、通常は製造サービス プロバイダーが関与します。ここでは、製造業者の設計チームが、プロジェクトの仕様、意図する製造方法、および改善の余地がある領域についてクライアントと相談した後、CAD ソフトウェアを使用して図面を作成します。
プロトタイプ
プロトタイプはすべてのプロジェクトで必要なわけではありませんが、多くの場合、次の段階で必要になります。ここでは、3D プリントや板金プロトタイプなどのラピッド プロトタイピング技術を使用して、実用的なモデルを迅速に作成します。顧客と設計チームは、プロトタイプの実現可能性を評価し、次の製造段階に進む前に必要な改善を行うことができます。
プログラム
製品のコンピュータ支援設計 (CAD) は、完成後できるだけ早く、あらゆるコンピュータ制御機械用のコードに変換されます。
製作
設計図が完成したら、製造を開始できます。何かを作るのにかかる時間は、複雑さ、工程数、機械工場の忙しさなどの要因によって異なります。切断、折り曲げ、溶接、打ち抜き、機械加工などのプロセスはすべて、製造手順の一部です。
仕上げる
製造サービスでは、プロセスの最終ステップを担当する場合があります。表面とエッジの改良、および粉体塗装などのコーティングの代替手段は、このプロセスでよく使用されるステップです。
組み立て
溶接と電気統合は、一部の製造会社が提供する組み立てサービスのほんの一例です。
金属加工のさまざまな技術
特定の結果を得るために金属を成形、形成、処理するプロセスについて考えたことはありますか? この広範な定義を 3 つの用語でまとめると、金属加工技術になります。実際、金属加工は、ほとんどの人が定義に苦労する広範な用語です。
このガイドでは、このテクニックの基礎について説明します。詳しく見ていきましょう。
金属加工の伝統的な技術
溶接
2 つの金属部品を接合する必要がある場合、溶接が選択されることがよくあります。熟練した溶接工は、さまざまな方法で金属板を伸ばして接合することができます。ロボット溶接、タングステン不活性ガス溶接、金属不活性ガス溶接は、ほんの一例です。TIG 溶接は、薄い材料を扱う場合や金属の変形が重要な場合に使用されます。金属不活性ガス溶接 (MIG 溶接) は、より厚い金属を接合します。
鋳造
鍛造では固体金属を手作業で加工しますが、鋳造では液体金属を鋳型に注ぎます。その後、岩のように固まるまで冷却します。
鋳造は、最終製品にほとんど変化を与えることなく同じ金型を繰り返し使用できるため、一般的に最良の大量生産方法と考えられています。
切断
切断は、金属加工の極めて柔軟な方法です。基本的に、この方法は金属の塊をのこぎりで切るだけです。しかし、切断は複雑で時間のかかるプロセスです。そのため、ウォータージェット、レーザー、プラズマ、電動ハサミなどの切断ツールの助けを借りて、精密な切断が実現されます。
作業内容に応じて、製造工程は切断から始まる場合があります。
曲げまたは成形
成形とは、その言葉が示すように、金属を希望の角度に曲げることです。この目的には、圧力をかけて金属を折り曲げるブレーキ プレスが通常使用されます。
クランプバーを装備したハンマーは、数種類の折り畳み操作が可能です。
鍛造
複雑な金属加工には、多くの場合、鍛造工程が含まれます。この方法では、強制的な圧縮を利用して必要な形状を作ります。
鍛造では、金属はハンマーと金型を使って手作業で形を整えられるまで加熱されます。
鍛造は、現代の鍛冶屋や加工業者が複雑で美しいプロジェクトに使用する最も古い金属加工技術の 1 つです。
機械加工
機械加工は、材料を除去して目的の形状を得る減法成形です。
穴あけ、ねじり、フライス加工は、この基板内で可能な多くの形状のうちのほんの一部にすぎません。
次に、旋盤が金属を高速で回転させ、同心円状に材料を除去する切削刃に当てます。旋削のプロセスでは通常、正確な測定とコンピュータ数値制御 (CNC) 装置の使用が必要です。
ドリル加工とは、ビットを金属に押し込んで穴を開けることです。当然のことです。
最後に、フライス加工は、ワークピースから金属を取り除くために多点切削器具を使用する、広く使用されている金属加工技術です。この手順は、通常、希望する質感や外観を実現するための最終仕上げプロセスとして機能し、CNC マシンも使用されます。
金属加工の高度な方法
レーザー切断
強力な光線で金属を燃やしたり、溶かしたり、蒸発させたりして切断します。
センターレス研削と研磨により金属製品を厳密な公差で仕上げると、均一で光沢のある表面が得られます。
コンピュータ数値制御加工
コンピュータ制御の機械を使用して、正確な精度と高いスループットで製品のプロトタイプや大量生産を行います。
金属加工産業
金属加工はさまざまな場面で活用できます。ツールと方法は非常に適応性が高いため、農業、スパ、軍事用船舶、自動車など、さまざまな分野の部品の製造に使用できます。
- 民間航空機や軍用航空機の部品は、金属加工が産業界でどのように利用されているかを示すほんの一例です。
- 農業で使用される機械および器具。
- 再生可能エネルギー源を使用する太陽光発電、風力発電、地熱発電所用の部品。
- 車とキャンピングカー用の別々のコンポーネント。
- 建設機械、資材、ボルスター。
- 食品の包装および加工機械。
- キッチン用品から自動車の安全装置まで、日常生活で使用する商品を製造しています。
- 防衛・通信機器や車両部品は軍隊で使用されています。
- 水圧破砕にはタンクとポンプが使用されます。
金属加工をアウトソーシングする時期が来ましたか?
一部の企業では社内に金属製造能力があるかもしれませんが、ほとんどの企業はより多くのリソースを必要としています。
金属加工のニーズを持つ企業にとって幸運なことに、第三者へのアウトソーシングはいくつかの利点を備えた実行可能な選択肢です。
金属加工をアウトソーシングすると、次のような利点があります。
- 専門知識: 金属加工サービスを提供する専門家は、仕事に熱心に取り組んでおり、業界の動向を常に把握しています。スタッフには加工に関して長年の経験を持つ専門家がおり、その知識をお客様のプロジェクトに活かすことができます。
- コンサルティング: 金属加工サービスは、特定のプロジェクト設計の実現可能性をチェックすることで、信頼できるビジネスパートナーになることができます。この専門家は、創造的な設計の微調整や、生産および原材料のコスト削減の機会を見つけるための第二の目として機能します。
- 仕事を完了するために必要なリソースは、金属加工サービスで見つけることができます。また、プロジェクト用の最先端のツールに投資することで、常に変化するテクノロジーの世界に遅れを取らないように努めています。
- アウトソーシングされた金属加工サービスは、あらゆるプロジェクトで最高の品質を確保するために必要な経験、コンサルティング サービス、最先端のテクノロジーを貴社に提供します。
- 高価な機械を購入したり、熟練したスタッフを雇う費用を払う代わりに、特注の金属加工作業をアウトソーシングすることで、企業はコストを節約できます。金属加工をアウトソーシングすることで、こうした費用を回避し、加工パートナーの知識とツールを活用して生産性を高め、コストを削減できます。
信頼できる金属加工会社を選ぶ
ニーズにぴったりの金属加工工場を見つけるのは難しい場合があります。ただし、事前に必要な質問をすることで、適切な加工業者を絞り込むことができます。金属加工会社を選択する前に、次の 5 つの質問を検討してください。
この組織はあなたのプロジェクトを処理できますか?
金属加工業者を選ぶときは、十分な労働者がいるかどうかを確認してください。金属加工業者の規模はさまざまです。特定の市場のみにサービスを提供する企業もあります。他者の助けは貴重です。
プロジェクトの難易度が高い場合や、誤差が小さい場合は、精密加工会社を選ぶ必要があります。この業界で働く金属加工業者は、あらゆる種類の精密作業に精通している可能性が高いです。
会社の平均的なプロジェクト規模を調べます。たとえば、カスタマイズに重点を置く製造業者は、大量注文の厳しい納期に間に合わせるために支援を必要とする場合があります。
製造業者は社内サービスを提供していますか?
製造業者を雇ったのに、彼らが仕事の一部を外注していることがわかったら、イライラします。多くのメーカーが設計や仕上げなどの作業を第三者に外注しているのは残念な事実です。
金属加工業者を選択する前に、サービスとアウトソーシングについて問い合わせてください。たとえば、構築と加工の全プロセスは作業員によって処理されますか? 彼らはこの分野についてどの程度の知識を持っていますか?
開発全体を通して助けを求めることも有益かもしれません。たとえば、社内のエンジニアと協力して、設計に必要な調整を加えることはできますか?
会社には何人の従業員がいますか?
金属製造の取り組みには熟練したチームが不可欠です。潜在的なパートナーのチーム規模と関連する経験について問い合わせてください。
資格を持ったエンジニアや溶接工をスタッフに抱えている会社をお勧めいたします。スタッフの資格は、プロジェクトを遂行する専門知識があることの証明となります。
プロジェクト入札に含まれないものは何ですか?
金属加工業者を探す場合、複数のオファーを受けるのが普通ですが、すべての入札が同じというわけではありません。決定する前に、各加工業者の入札に何が含まれていて何が含まれていないかを必ず確認してください。
入札には注意すべき点がいくつかあります。
- 会社が提供するサービス。
- 修正が計画の一部であるかどうか。
- 事業のタイムフレーム予測。
- 原材料にかかる費用。
- 物資を探す任務は誰の手に委ねられるのか。
会社に、提案が誇張されているかどうか、また、もしそうなら、それがどの程度役に立つのかを尋ねてください。設計要素の変更や材料の入手困難など、ほとんどのプロジェクト提案には、予期せぬ事態に対応するための余裕が含まれています。
資材を入手し、プロジェクトを時間どおりに完了できますか?
製造する品物が非常に大きいか重い場合は、製造業者があなたの会社の近くに倉庫または工場を持っていることを確認する必要があります。
会社のサプライチェーンの近さと品質はどちらも重要です。ベンダーへの支払いが迅速である実績のある店舗は、必要な材料を入手しやすくなります。部品に珍しい金属が必要な場合は、これが非常に重要です。
結論
金属加工には、金属を他の工業プロセスで使用できる形に成形することが含まれます。金属を使えば、ペーパークリップから飛行機の部品まで何でも作ることができます。金属製造には、物理的な作成だけでなく、設計、試作、コンピューター プログラミングも含まれます。設計段階では、プロジェクトの要件、計画されている製造方法、改善の余地を詳しく検討します。試作段階では、3D 印刷や板金試作などの迅速な試作方法が使用されます。
製品が完成してから最も早い時期は、プログラミング段階の開始です。この段階では、製品のコンピュータ支援設計 (CAD) をコンピュータ制御の機械用のコードに変換する必要があります。「金属加工」という言葉は、非常に広大な産業を指します。金属を希望の形状に成形および加工することは、このプロセスの一部です。溶接、鋳造、切断、曲げ、鍛造はすべて、昔ながらの方法の例です。溶融金属を鋳型に注ぎ、固まるまで冷却することが、鍛造プロセスの最初のステップです。
時間と労力を要する作業ではありますが、適切な機器を使用すれば精密な切断が可能です。金属を希望の形状にするには、希望の角度に曲げるか、強烈な圧縮 (鍛造) を行って希望の形状にします。鍛冶屋や加工業者は、古くから伝わる鍛造法に頼って、美しく複雑な金属細工を作り上げてきました。機械加工は、減法成形とも呼ばれ、希望の形状を得るために材料を除去するプロセスです。レーザー切断、センターレス研削と研磨、コンピュータ数値制御 (CNC) 機械加工はすべて、金属製造の最先端の技術です。
農業、スパ、軍事用航空機、自動車など、あらゆる分野で金属加工の恩恵を受けることができます。アウトソーシングには、長年の製造業務で得た知識や経験にアクセスできるなどの利点があります。プロジェクト計画の実現可能性を確保するには、金属加工サービスが信頼できるパートナーになります。金属加工サービスには、長年の経験、専門家によるコンサルティング、革新的なツールなど、仕事を時間どおりにプロフェッショナルに仕上げるために必要なものがすべて揃っています。金属加工会社を決める前に、次の 5 つの質問を自問してください。この会社はあなたのタスクを管理できますか?
製造業者は社内で何らかのサービスを提供していますか? 現在、その会社で働いている人数は何人ですか? 金属生産プロジェクトを成功させるには、資格を持ったエンジニアや溶接工を雇用している会社を見つけることが重要です。入札では、サービス、変更、スケジュール、材料、遅延の可能性を考慮する必要があります。大型または重量のある製品には、近くに保管施設または製造施設がある製造業者が必要です。サプライヤーに期日通りに支払いを行った実績のある会社は、必要な製品を入手しやすくなります。
ツーリングとCNCの絞り加工能力を最大化する
BE-CU 中華のへら 絞り 会社では、過度の摩耗やストレスの兆候を監視しながら、設備を最大限に活用しています。さらに、より新しい最新の設備を検討し、製造能力をサポートまたは向上できる設備に投資しています。当社のチームは機械やツールに細心の注意を払っているため、部品の品質と生産性に悪影響を与えないように定期的にメンテナンスも行っています。
BE-CUの設計とエンジニアリングサポート
BE-CUは、社内の設計およびエンジニアリングチームを活用して、部品生産の初期コンセプトからお客様を支援することができます（提供された設計に対して広範な設計サポートも提供可能です）。私たちのチームは、プロジェクトの開始から終了まで、お客様と定期的かつ透明なコミュニケーションを取りながら、望ましい最終目標に向かって作業を進め、明確な進行方向を提供します。
BE-CUの設計およびエンジニアリングサポートプロセスの一例：
- クライアントがBE-CUチームに部品図面を提供します。
- 当社のエンジニアリングチームが図面をレビューし、ベストプラクティスに基づいて調整を行います。お客様のニーズに応じて、成形または絞り部品を最も効果的に達成する方法を推奨します。
- 図面と設計は必要に応じて改訂され、完璧な形に仕上げられます。財務的な実行可能性も最優先事項として考慮されます。
- 主要な目標は、全ての部品の適合性、形状、機能性を実現することです。
- 研究開発は製造プロセスの重要なステップであり、BE-CUは概念実証や様々な検証要件のためにプロトタイピングサービスを提供しています。研究開発プロセスにおける金属成形については、当社のeBookをご覧ください。
BE-CUが提供する広範な社内サービス
この金属加工プロセスは、軸対称の高性能部品を製造します。スピン成形とも呼ばれ、材料を望ましい形状に切削するのではなく、金属ディスクまたはチューブを円錐形やその他の円形に変形させます。
へら絞りは、手動の手作業によるスピニングプロセスまたは自動CNCスピニングを使用します。BE-CUのへら絞り機能の利点には以下が含まれます：
- コスト削減
- 短いリードタイム
- 最大の設計柔軟性
- シームレスで高品質な構造
対応可能な金属には、ステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム、銅、インコネル、ハステロイ、チタン、ブロンズ、真鍮が含まれます。BE-CUは、センター間60インチから直径100インチまでのカスタム金属絞り部品を製造でき、材料の厚さは0.018インチから2.00インチまで対応可能です。
当社の CNC へら 絞り サービスで迅速なプロトタイプの作成について、今すぐお問い合わせください。こちらでチャットして直接見積もりを取得するか、無料のプロジェクトレビューをリクエストしてください。
