金属を使用可能な形状に圧延することは、多くの製造業において重要です。金属を平らにしたり成形したりするには、ローラーの間に金属を流し込みます。金属圧延のさまざまな手順を知ることは、金属加工に携わるすべての分野で不可欠です。このページでは、さまざまな種類の金属圧延手順と、それらの用途、利点、および問題点について説明します。金属圧延がさまざまな分野にどのような影響を与えるかを調べます。
金属圧延の機能
金属を圧延する際には、達成すべき目標が 2 つあります。1 つは、板、ストリップ、ワイヤー、その他の鋼プロファイルの製造です。その結果、鋼の内部品質レベルが向上します。金属圧延では、パイプライン鋼、自動車用板、ねじ付き鋼、橋梁用鋼、鉄筋、亜鉛メッキ鋼板、電気用シリコン鋼、ブリキ、ボイラー鋼、鉄道車輪など、多くの日用品が製造されます。
さまざまな種類のローリング
ねじ/歯車の転造
ねじ/歯車転造として知られる冷間成形転造法は、円筒形のブランクに歯車またはねじを形成するために使用されます。ねじ付きダイスは、転造機の円筒形ローラーに取り付けられます。ねじ付きローラーとロールは、円筒形のブランクの面に押し付けられ、材料を移動させることでねじを作成します。冷間加工のおかげで強度が高く、表面研磨が良好なねじが、無駄なく転造できます。ねじ/歯車転造によって、ネジ、ボルト、その他の留め具が大量に製造されます。
長軸に沿って転がる
圧延片の縦軸がワークロールの軸に垂直である場合、そのプロセスは縦圧延と呼ばれます。金属プラスチック製造では、縦圧延が主な圧延技術としてよく使用されます。ローラーの縦軸は互いに垂直です。圧延片はロールの軸に垂直な縦軸を中心に回転し、金属は主にこの方向に伸ばされます。縦圧延技術は、一般圧延、プロファイル圧延、ストリップ圧延、プレート圧延、およびワイヤ圧延から恩恵を受けることができます。
プロファイル圧延、シェイプ圧延、構造用シェイプ圧延
金属ワークピースは、シェイプローラーを使用してさまざまな形状にスライスできます。厚さの差は毛髪一本分もありません。これは冷間圧延のサブセットで、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。この機械を使用して、I ビーム、L チャンネル、U チャンネル、鉄道レール、丸棒、角棒、ロッドなどの構造形状が圧延されます。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
- プラトー・デ・プラフォン
- 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
- 自動車関連
- 屋根瓦
- ドアや窓枠の建設に使用される金属
指輪を転がす
リングの直径は、リング圧延と呼ばれる熱間圧延プロセスによって拡大できます。この設定では、メイン ローラーとアイドラー ローラーが互いに向き合い、同じ方向に回転します。ローラーの回転によってリングが回転し、ローラーが互いに近づくため、リングの厚さが薄くなってリングの直径が大きくなります。金属の上向きの動きをブロックしてリングを一定の高さに保つために、一対のエッジ ローラーが使用されます。この方法により、高精度と磨き上げられた外観が得られます。圧延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
- 発電機 航空機 列車用タイヤ
- 機構、パイプ、圧力容器
チューブに穴を開ける
外部からの圧縮応力を受けると円筒形のロッドに発生する引張応力の結果として、チューブピアシングと呼ばれる圧延プロセスにより、チューブの中心に固定されたマンドレルとキャビティフォームが形成されます。この方法では、チューブはマンドレルに向かって送られ、反対方向に回転する 2 つのロールによって圧縮されます。この方法は、完全に継ぎ目のない厚肉中空チューブを作成するために使用されます。
ロール鍛造/横圧延
反対方向に転がして新しい形を作るこの方法は、テーブルナイフや板バネからテーパーシャフトや手工具まで、あらゆるものを作るのに使われていました。この方法では、加熱された棒材をまず長さに合わせて切り刻み、次にロールが同時に回転しながら横方向にロール間に送り込みます。横方向の転がしは、円形のウェッジロールで行われることが多いです。
スキューローリング
この手順はロール鍛造に似ています。ボールベアリングは通常この材料を使用します。この方法では、材料を球状に転がすように設計されたローラーに丸いワイヤーまたは棒を連続的に送り込みます。小さな球体の工業的製造に使用されます。
ロール曲げ
この技術を使用すると、板や鋼鉄などの金属を円筒状に巻いて曲げることができます。 ロールの弾性がロールに加わる力によって、ロールが巻かれるときに曲がる現象が直接的に生じます。 ロールの弾性係数が高いと、ロールのたわみを抑えることができます。 ロールされたストリップの中心は、周囲よりも厚くなることがよくあります。 これを防ぐために、ロールを研磨して、内径が外径よりも大きくなるようにすることができます。
フラットローリング
これは最も単純なタイプの圧延で、最初から最後まで長方形の断面を持つ材料にのみ機能します。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。フラット圧延では、使用される 2 つのローラーは作業ロールと呼ばれます。2 つのロール間の距離が材料の厚さよりも小さいため、最初の材料は変形します。材料とローラー間の摩擦により、材料は押し込まれると引き伸ばされます。ただし、シングルパス変形はロール間の摩擦によって制限されます。厚さの差が大きすぎると、ローラーは材料を引き込むのではなく、材料の上を滑ります。
制御されたローリング
熱処理と精密に制御された変形を組み合わせたものが熱機械加工です。さらなる熱処理の必要性を防ぐために、ワークピースは再結晶温度よりも高い温度に加熱されます。これらの熱処理の目的には、変態生成物の性質、サイズ、分布を変更すること、微細な結晶構造を作成すること、靭性を変更すること、および析出硬化を誘発することなどがあります。これを達成するには、プロセス全体を注意深く観察し、管理する必要があります。制御圧延には、変形レベル、冷却条件、初期の材料の組成と構造、およびさまざまな段階での温度など、共通の特性があります。制御圧延の利点には、機械的特性の向上とエネルギー消費の削減が含まれます。
安全な金属加工の実践
金属生産作業では、安全を最優先に考えることが不可欠です。十分な準備、監督、保護なしにこの作業に従事すると、身体に傷害を負う可能性があります。これは、作業員がさまざまな化学物質や機械にさらされるためです。
あなたが金属工場の管理者だと想像してください。その状況では、作業員に保護具を着用するよう注意する、機械の定期的なメンテナンスを行う、清潔で整頓された作業場を維持するなど、基本的な安全手順を覚えておく必要があります。毎朝、生産が始まる前に、金属やさまざまなフライス加工機器の周りで安全性を高めるために実行できる手順を作業員に思い出させてください。次に、次のセクションに進み、知識を習得してください。
常に適切な安全装置を使用する
鋼管、コイル、鋼板、鉄筋、より線などは、金属加工でよく使用される金属製品のほんの一部です。作業者が予防措置を講じないと、手や顔に怪我をする可能性があります。
これを念頭に置いて、作業員は常に安全な服装をし、手袋、耳あて、耐火服、つなぎ服、安全靴、耳あて、呼吸器、ヘルメットなどの保護具を使用する必要があります。さらに、シフトを開始する前に、各作業員が適切な安全装備を着用していることを確認する必要があります。同様に、管理者は職場または施設に十分な追加の安全装備を確保する必要があります。
服が合っているか確認する
作業員は保護具に加えて、体にぴったり合う衣服を着用する必要があります。ゆるい衣服は、動いている機械に巻き込まれる恐れがあり、最悪の場合、手足の切断やその他の重傷につながる可能性があります。
管理者は、作業員に、締め付ける衣服に加えて、ネックレス、腕時計、ブレスレットなどの宝石類も外すように指示する必要があります。ゆるい衣服が機器に引っかかる可能性があるのと同様に、これらのアイテムも引っかかる可能性があります。明らかな危険に加えて、これらのアイテムは高価な機械や装置を損傷する可能性もあります。
いかなるコストがかかっても、余分なものは持たないのがベストです。あるいは、従業員が勤務に就く前に、安全な容器やロッカーに保管しておくこともできます。
機器を頻繁に点検するようにしましょう
ツールと機器、特に自動化されたものは、金属生産の前、最中、後にメンテナンスと検査を行う必要があります。ツールは、品質と効率を保証するためだけでなく、使用中に正しく動作していることを保証するためにも定期的に検査されます。
たとえば、アングルグラインダーは、従来の用途に加えて、粗い金属表面を滑らかにしたり、切断、せん断、研磨、バリ取りするために使用できます。アングルグラインダーは、プラグを差し込むか、バッテリーを使用して操作できます。部品が適切に検査されていない場合でも、軽度の切り傷、絡まり、機械の詰まりなどの事故が発生する可能性があります。
アングルグラインダーを清掃するには、圧縮空気を吹き付けるか、機器用に設計された軽い布を使用する必要があります。各アクセサリと部品は、使用前に数分間テストして、適切に機能することを確認する必要があります。
機械を操作するときは、ユーザーはマニュアルを参照する必要があります。これにより、メーカーによる保守や修理の提案を参照することができます。
清潔で整頓された職場環境を維持する
製造施設は、作業開始前と終了後に毎日整理整頓する必要があります。物理的な障害、不良な電気配線、不十分な照明、汚れた環境はすべて取り除く必要があります。こうすることで、規模の大小を問わず、あらゆる種類の事故を完全に回避できます。
従業員が複数のデスクで時間を分割して作業する場合、各スペースは常に整理整頓されている必要があります。製造には、快適で広い環境が必要です。使用していないときは、ゴミやその他の不要なアイテムを適切なゴミ箱に入れるか、廃棄する必要があります。
予防措置の実施
金属加工業者は、その仕事の性質上、潜在的な危険や脅威に直面することを十分に認識しています。管理者もまた、従業員に及ぼす危険を認識しています。したがって、管理者は安全手順を確立し、常に従業員にその手順を思い出させる必要があります。
従業員が新しいプロジェクトを開始する前には必ず説明を行ってください。また、従業員は安全に関する注意書きが目立つ建物で雇用される必要があります。
どこにも散らかった物や汚れた食器があってはいけません。製造には快適で広い環境が必要です。使用していないときは、ゴミやその他の不要な物は適切な箱に入れるか、捨ててください。
スタッフの教育
金属加工会社の運営スタッフは、間違いなく最も貴重な資産です。しかし残念なことに、彼らは肉体労働や重機の操作など危険な作業を行うことになります。
このため、企業は従業員が常に最新の教育とスキルを身に付けていることを確認する必要があります。市場は新しいアイデアや方法に開かれているため、これらの分野での進歩は可能です。最先端の手法を取り入れる一環として、従業員は近代化された機械へのアプローチ方法と取り扱い方について情報提供され、指導を受ける必要があります。
結論
金属圧延は、金属を平らにしたり、使用可能な形状に成形したりするために使用されるプロセスです。プレート、ストリップ、ワイヤ、およびその他の鋼プロファイルの製造に使用できます。ねじ/ギア圧延は、円筒形のブランクにねじを形成するために使用される冷間成形圧延方法です。長軸に沿った圧延は、金属プラスチック製造で使用される主要な圧延技術です。プロファイル圧延、形状圧延、構造形状圧延は、トリムや珍しい断面のチャネルなどの成形金型を作成するために使用される冷間圧延のサブセットです。
シェイプローリングは、建物、プラトー・ド・プラフォン、折りたたみ式金属製椅子、家庭用電化製品の材料に使用できます。リングローリングは、リングの直径を大きくするために使用される熱間ローリングプロセスです。これは、高耐久性ベアリング、発電機、航空機タイヤ、メカニズム、パイプ、圧力容器に使用されます。チューブピアシングは、厚肉の中空チューブを作成するために使用されるローリングプロセスです。ロールフォージング/横方向ローリングは、テーブルナイフ、リーフスプリング、テーパーシャフト、手工具の製造に使用されるローリングプロセスです。
スキューローリングは、ロール鍛造に類似しています。ロール曲げは、金属を円筒形に曲げるために使用されるローリングプロセスです。フラットローリングは、ロールのたわみを減らすために使用されるローリングプロセスです。フラットローリングは、2 つのローラーが反対方向に回転する最も単純なタイプのローリングです。シングルパス変形は、2 つのローラー間の摩擦によって制限されます。
制御圧延は、熱処理と精密に制御された変形を組み合わせた熱機械加工です。安全な金属加工の実践には、安全を最優先すること、保護具を着用すること、機械の定期的なメンテナンスを行うこと、清潔で整頓された作業場を維持することが含まれます。金属加工では、鋼管、コイル、シート、鉄筋、ストランドが一般的に使用されており、作業員は常に安全な服装をし、保護具を使用する必要があります。このテキストで最も重要な点は、作業員が体にぴったり合う衣服と保護具を着用すること、およびツールと機器を定期的に検査して品質と効率を確保することです。さらに、あらゆる種類の事故を防ぐために、加工施設は毎日整理整頓する必要があります。
さらに、快適で広々とした環境を確保するために、物理的な障壁、不良な電気配線、不十分な照明、汚れた環境を取り除く必要があります。金属加工業者と管理者は、安全手順を確立し、労働者にそれを思い出させる必要があります。また、目立つ安全リマインダーを備えた快適で広々とした環境で雇用する必要があります。さらに、最先端の手法を採用するために、運用スタッフに近代化された機械へのアプローチ方法と取り扱い方について通知し、指導する必要があります。
ツーリングとCNCの絞り加工能力を最大化する
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BE-CUが提供する広範な社内サービス
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