金属の圧延は、建築や自動車部門を含む多くの生産プロセスで重要です。しかし、金属圧延作業中に安全対策を実施して作業員を保護し、事故を回避することが最も重要です。この詳細なマニュアルでは、金属圧延に関連するリスクを検討し、リスクを防ぐための最善の方法を強調します。次に、リスク評価、PPE、機械保護など、最も重要な部分について詳しく説明します。金属を安全かつ効果的に圧延するための基本的なプロセスを詳しく説明します。
金属加工における金属圧延とは正確には何でしょうか?
金属は、圧延という金属加工工程によって薄くしたり、厚さを均一にしたりすることができます。
金属の在庫を減らすために、1 組以上のロールを通します。
金属の温度は、圧延プロセスを分類するために使用されます。圧延される金属の温度が再結晶温度よりも高い場合、このプロセスは熱間圧延と呼ばれます。
金属が再結晶温度より低い温度で圧延される場合、このプロセスは冷間圧延と呼ばれます。
一般的に使用される金属圧延方法
フラットローリング
これは最も単純なタイプの圧延であり、そもそも長方形の断面を持つ材料でのみ機能します。
材料は、反対方向に回転する 2 つのローラーの間に供給されます。平圧延では、使用される 2 つのローラーは作業ロールと呼ばれます。原材料の厚さが 2 つのロール間の距離よりも小さい場合、材料は変形します。
材料とローラーの間の摩擦により、材料は押し出される際に伸びます。
ただし、1 回のパスで達成できる変形の量は、ロール間の摩擦によって制限されます。材料の厚さの変化が大きすぎると、ロールは材料を引き込まずにその上を滑ってしまいます。
ギアローリング/スレッド
ねじ転造またはギア転造と呼ばれる冷間成形転造プロセスは、円筒形のブランクにギアまたはねじを作成するために使用されます。
圧延機の円筒ローラーにはねじダイスが取り付けられています。ねじローラーとロールを円筒ブランクの面に押し付けて、材料を移動させることでねじ山を作成します。
ねじ転造技術は、冷間加工により、廃棄物（スクラップ）のない強力なねじ山と高品質の表面仕上げを生み出します。ねじやボルトなどの工業的に生産される留め具は、この技術を使用することで大きなメリットを得られます。
形状圧延、構造形状圧延、プロファイル圧延、および形状圧延
金属ワークをシェイプローラーで様々な形状にスライスでき、板厚も均一です。
これは冷間圧延のサブセットであり、特殊な断面を持つトリムやチャンネルなどの成形金型を作成するために使用されます。I ビーム、L チャンネル、U チャンネル、鉄道線路のレール、丸棒や角棒、ロッドなどはすべてこの機械で圧延されます。
シェイプローリングの使用方法をいくつか紹介します。
- 建築資材
- 天井タイル
- 折りたたみ式金属製椅子
- 家庭用電化製品
- 仕切り梁
- 金属管
- 自動車部品
- 屋根用パネル
- ドアや窓枠などの金属製品
リングローリング
リングの直径は、「リング圧延」と呼ばれる加熱圧延プロセスを使用して拡大できます。この方法では、「メイン」と「アイドラー」と呼ばれる 2 つのローラーがペアになって同期して回転します。
ローラーが回転すると、リングも一緒に回転し、ローラー同士が近づき、リングの厚さが薄くなって直径が広がります。
一対のエッジ ローラーを使用して、上方向への金属の流れを防ぎ、リングを所定の高さに保ちます。
この方法により、優れた材料研磨と正確なポイントが得られます。ロールリングの一般的な用途は次のとおりです。
- 耐久性の高いベアリング
- タービン付きジェット機
- 電車用タイヤ
- ギアーズロケッツ
- チューブとシリンダー
板金ロール成形機を使用する際に安全な作業環境を維持するためのヒント
保護具（PPE）を着用してください。
個人用保護具 (PPE) には、作業員が着用しなければならない作業用エプロン、手袋、保護ヘッドバンド、耐熱・耐炎メガネが含まれます。PPE の着用は、怪我の可能性を減らすために不可欠です。ゆったりとした衣服はローラーに引っかかったり、熱で損傷したりする可能性があるため、適切な服装をすることが重要です。作業員が安全装備や衣服を着用することは、事故を避けるために不可欠です。さらに、このような機械や金属板を扱うときは、不要なジュエリーや邪魔になるジュエリーを身に着けてはいけません。ジュエリーは機械に引っかかったり、温度が高くなりすぎると溶けたりする可能性があるためです。
適切な衣服の使用
ゆるい衣服や宝石など、動いている機械に引っかかる可能性のあるものは身につけないでください。長い髪は常に覆うか後ろにまとめておいてください。滑り止めの靴を履いて、滑って転倒し、作業対象物を制御できなくなるのを避けてください。
危険な粉塵
機械作業では、がん、出産障害、永久的な呼吸器障害につながる粉塵が発生することがよくあります。
耳の安全
鋼板曲げ機を操作したり見たりするときには、聴覚を保護する必要があります。適切な保護を施さずに高レベルの音に長時間さらされると、回復不可能な聴覚障害を引き起こす可能性があります。
調整ツールを脇に置く
プレート曲げ機を起動すると、機械に残っている工具が致命的な飛び道具になる可能性があります。したがって、チャックキー、レンチ、その他の工具は常にプレート曲げ機に取り付けておく必要があります。作業を始める前に、工具が完全に取り外されていることを確認してください。
仕事に適したツールを入手する
この製品または他のアタッチメントを、本来の目的以外で使用しないでください。製造元の許可なくツールを改造しないでください。改造すると、誤動作や機械的な故障の原因となり、重大な傷害や死亡につながる可能性があります。
難しい立場
CNC プレートローリングマシンを使用するときは、常に両足でしっかりと立ってください。声を小さくしてください。ワークピースをしっかりと握るのが難しくなったり、誤って怪我をする危険性が高まったりするような姿勢に手を置かないようにしてください。
傍観者と子供たち
お子様や好奇心旺盛な見物人を、アクションの現場から遠ざけてください。プレートローラーが邪魔になる場合は、電源をオフにしてください。
カバーとガード
安全装置とカバーは、鍋の落下や飛来物による怪我を防ぎます。安全装置とカバーがしっかりと固定され、損傷がなく、意図したとおりに機能していることを確認してください。
強制機械の使用
板曲げ機は無理強いをせず、計画通りに素早く効率よく作業を完了させます。
プレート曲げ装置の近くに立たないでください。
切断工具や板曲げ機の可動部品に接触すると、重傷を負う可能性があります。
信頼性の高いメカニズム
作業中にローリング プレートが突然動いてオペレーターが制御不能になった場合、怪我をする可能性が高くなります。作業を開始する前に、プレート曲げ機のベースと車輪が固定されていることを確認してください。
推奨アクセサリを活用する
推奨される追加機能については、オーナーズマニュアルまたはメーカーマニュアルを参照してください。不適切なアクセサリを使用すると、重大な損害が発生するリスクが高まります。
無人プロセス
機械を無人のままにする前に、必ず電源を切り、すべての可動部品が停止していることを確認してください。たとえば、プレート曲げ機は常に監視する必要があります。
取り扱いにはご注意ください
推奨されるメンテナンス スケジュールと潤滑間隔を遵守して、機械を最高の状態に保ってください。プレート曲げ装置が適切にメンテナンスされずに故障すると、重大な損害や死亡事故につながる可能性があります。
破損した部品を検査する
プレート曲げ機に目を光らせ、正常に動作することを確認してください。曲げ機を使用する前に、損傷がないか確認し、必要な修理や調整を行ってください。
コードを良好な状態に保つ
板金圧延機のプラグを抜くときは、コードではなくプラグを握ってください。コードを引っ張ると、内部の配線が損傷する可能性があります。コード/プラグを扱うときは、濡れた手で扱わないでください。ケーブルを熱源、人の往来が多い場所、化学薬品、湿気から遠ざけて保管し、正常に機能するようにしてください。
課題を経験する
機械を操作しているときにプレートを意図したとおりに曲げることができない場合は、すぐに機械の電源をオフにしてください。
緊急時に備えて安全対策を講じる
事故が発生した場合に備えて、ワインダーには運転継続制御と緊急停止制御の両方が装備されていることが必須です。
豊富な経験を持つ熟練した知識豊富なオペレーター
板金圧延は、他の板金成形プロセスと同様に、機械とその適切な使用方法を理解している訓練を受けた専門家の専門知識を必要とします。
通常のメンテナンスと修理作業を定期的に実行する必要があります。
最終的には、金属加工機のさまざまな可動機械部品が摩耗し、交換が必要になります。機能性の向上に加え、メンテナンスと修理作業は事故の予防にも役立ちます。したがって、この保守と修理は予防措置です。
保護スペース
金属板ローラーは大量の熱を発します。そのため、作業者はローラーを扱う際は安全な距離を保つ必要があります。可動機械部品の数が多いため、作業者はローラーに触れないようにしてください。作業者以外の人は、機械から少なくとも 2 メートル離れて作業エリアに入らないようにしてください。
環境保護
板金圧延機の周囲は清潔に保ってください。温度反応物や化学反応物質が近くになければ事故は避けられます。作業終了後は必ずすべての機械の電源を切り、周囲を徹底的に清掃してください。
重機の操作中は常に注意が必要です。板金作業には注意が必要で、圧延設備の安全指示は極めて徹底しています。
板金で見つかる最も一般的な圧延欠陥は何ですか?
板金はさまざまな場面で役立ちます。さまざまな装置を使用して、ほぼあらゆる形状に成形できます。その結果、板金は大多数の消費財のバックボーンを構成しています。 HVAC システム、冷蔵庫、金属製の屋根やドア、その他多くの一般的な家庭用品にはすべて、板金部品が含まれています。
板金加工は工業プロセスにおいて極めて重要なステップです。しかし、圧延技術は加工中に問題が発生するリスクが非常に高くなります。この記事では、板金圧延で発生する可能性のあるすべての欠陥とその解決策について説明します。
不純物
圧延機を使用する前に、板金に表面の欠陥がある場合があります。これは、保管、輸送、または処理中に金属が適切に取り扱われなかったために生じた可能性があります。
板金に含まれる可能性のある不純物の例を以下に示します。
- ほこり、腐食、傷などは欠陥の例です。
- 板金を表面に溶接するのではなく、角やフィンを折り曲げて板金を重ねる必要があります。
- ミルせん断 — これらのラップは羽毛に似ており、製造上の欠陥によって生じます。
- かさぶたは、押し付けられた金属板の部分に、はみ出した金属片やその他の残骸が付着した状態です。
- 継ぎ目 – 金属の鱗片が擦れ合うことで形成される、板金の閉じていない継ぎ目。
圧延する前に、これらの欠陥を滑らかにして板金を仕上げることができます。その後、エアチゼルとグラインダーを使用して破片やかさぶたを取り除き、トーチを使用してそれらを焼き払うことができます。
エッジのひび割れ
圧延された金属板は、機械から取り外されたときに、端に沿って亀裂が生じることがあります。端の亀裂は、強い引張応力を受けた材料に現れる欠陥の一種です。不均一な加熱、圧延、または過剰な焼入れはすべて、引張応力が高くなりすぎる原因となります。
これは、ワークピースの材質と厚さに合わせて圧延プロセスを調整することで回避できます。エッジロールは、均一で欠陥のない板金部品を製造するためのもう 1 つの便利なツールです。変更後も残るエッジの亀裂も、トリミングによって修正できます。
ワニのひび割れ
また、圧延により、板金ワークピースが複数の破片に割れることもあります。この用語は、板金の覆われていない部分がワニの口を開けたような形に似ていることから名付けられました。これは、板金が機械から過度の圧力や摩擦を受けた場合に発生することがあります。
冶金学的弱点は、ある部分で炭素濃度が過度に高くなるなど、板金の金属含有量の不均一性によっても発生する可能性があります。
この問題の解決には、キャンバーが役立ちます。代替案としては、たわみや摩擦の原因となる負荷を取り除くことです。身体にかかる負荷とストレスを軽減します。直径が大きく、より重い素材のローラーを使用することもできます。
波状のエッジ
波状のエッジは、シート圧延におけるもう 1 つの典型的な欠陥です。ワークピースのエッジが薄くなり、中央が膨張すると、波状の不均一なエッジが発生します。圧延機の負荷によるたわみが、この原因の 1 つと考えられます。
角が不均一になるのを避けるために、油圧ジャッキを使うことができます。板金は変形する可能性があり、ジャッキを使用して弾性特性を制御します。角が不均一になるのを避けたい場合は、直径の小さいロールを使用するのも別の方法です。
ジッパーのひび割れ
小さな亀裂は、作業の真ん中で発生します。たとえば、金属板を強い圧延圧力で曲げると、折り目に沿ってジッパーの亀裂が生じることがあります。その結果、作業物の中心に局所的な応力集中が生じ、うねりや波として現れます。
キャンバー加工は、ジッパーの破損を防ぐ確実な方法です。この技術により、板金の中央の直径を大きくすることで、圧延機の圧力によって生じる張力を打ち消すことができます。
センターバックリング
センターバックリングは、ワークピースの長さの中央に沿って多くの「こぶ」がある場合に発生します。この欠陥は、シートメタルの表面全体にわたるロール圧力が均一でない場合に発生します。これにより、不均一な伸張とロールが起こり、金属の表面に波紋が発生します。
センターバックルの場合、クラウンローラーが解決策となる可能性があります。ロールの形状と曲率により、シートメタルが変形する可能性が低くなり、たわみの影響が軽減されます。
結論
金属圧延は、建築や自動車などの多くの製造工程において重要なプロセスです。金属を 1 組以上のロールに通して金属在庫を減らします。圧延方法には、フラット圧延、ギア圧延/ねじ圧延、形状圧延、構造形状圧延、プロファイル圧延、形状圧延などがあります。安全上の考慮事項には、リスク評価、PPE、および機械ガードが含まれます。フラット圧延では、反対方向に回転する 2 つのローラーの間に材料を供給します。
ギア転造/ねじ切りでは、円筒形のブランクにギアまたはねじ切りを作成します。形状転造では、金属ワークピースをさまざまな形状にスライスします。板金ロール成形機は、冷間圧延のサブセットであり、珍しい断面のトリムやチャネルなどの成形金型を作成するために使用されます。建物、天井タイル、折りたたみ式金属製椅子、家庭用電化製品、仕切り梁、金属チューブ、自動車部品、屋根用パネル、ドアや窓枠などの金属製品、高耐久性ベアリング用のロールリング、タービン付きジェット機、電車のタイヤ、ギア、ロケット、チューブ、シリンダー用の材料を作るために使用できます。怪我の可能性を減らし、危険な粉塵や聴覚障害から耳を保護するために、個人用保護具 (PPE) を着用することが重要です。
機械を使用するときは、調整ツールを脇に置いてください。このテキストで最も重要な詳細は、板金曲げ機を使用するときに取るべき手順です。これには、作業に適したツールを入手する、両足でしっかりと立つ、傍観者や子供を近づけない、強制的な機械を使用する、板金曲げ装置の近くに立たないようにする、ベースとホイールが固定されていることを確認する、推奨アクセサリを使用する、無人プロセス、慎重に取り扱う、破損した部分がないか点検する、板金圧延装置のプラグを抜くときにコードを良好な状態に保つことが含まれます。これらの手順は、重大な傷害や死亡を防ぐのに役立ちます。このテキストで最も重要な詳細は、板金圧延装置で作業するときに取るべき予防措置です。
コード/プラグを取り扱う際は濡れた手は避け、ワインダーには緊急時に備えて運転継続と緊急停止の両方のコントロールが装備されている必要があります。ワインダーにも事故に備えて運転継続と緊急停止の両方のコントロールが装備されている必要があり、機械の周囲は清潔に保たれている必要があります。板金に見られる最も一般的な圧延欠陥は表面の欠陥であり、処理中に問題を引き起こす可能性があります。重機の操作中は常に注意が必要です。板金の不純物は、ほこり、腐食、傷、ミルせん断、かさぶた、継ぎ目、端のひび割れ、ワニ口ひび割れなど、不適切な取り扱いによって発生する可能性があります。
不純物は、エアチゼル、グラインダー、トーチで除去できます。エッジの割れは、ワークピースの材質と厚さに合わせて圧延プロセスを調整することで回避できます。ワニ口割れはトリミングで修正できます。キャンバー加工は、シートメタルの金属含有量の不均一性によって生じる冶金学的弱点の軽減に役立ちます。波状のエッジは、油圧ジャッキまたは小径ロールを使用することで回避できます。
ジッパーの割れは、圧延機の圧力によって生じる張力に対抗するためにキャンバーを使用することで回避できます。センターバックリングは、たわみの影響を減らすためにクラウンローラーを使用することで解決できます。
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。
