こんにちは、当社は小ロットから生産可能な「金属加工」を得意としている大阪の町工場です。

小径シャフト生産を中心とした金属加工部品を「小ロットかつ短納期」にてご提供をさせていただいています。

私たちは金属加工メーカーの駆け込み寺として、たくさんの依頼者様からご利用をいただいています。小さな町工場だからなせる小回りの効いた対応力をお届けいたします。

金属加工について

試作品の作成や、生産製品の急な設計変更、または部品パーツの紛失など「金属加工部品が必要だけど、現在の取引先では準備ができない・・・。」そんな「困った!」にはぜひサンライズ機工までお声がけください。

工場には最新の設備を揃え、多くの材質に対応した「金属加工技術」をお届けいたします。他社では断られてしまった金属加工製品も、納得の再現性、安心の短納期でお客様のご要望に柔軟にお応えしております。

金属加工では特別な技術も必要ですが、生産工程で可能な限り無駄をなくした生産効率体制も重要となります。材質の違い1つとっても細かな調整が入るため当社では十分な経験を持ったベテランの人材が担当しています。

・小ロットに対応できる町工場

当社の強みの1つが「小ロット生産への対応」です。金属加工の世界では基本的に大量生産を行いますが、サンライズ機工ではお客様のニーズに合わせた規模(ボリューム)で生産をさせていただくことも可能です。

小ロットでの生産のご相談は、生産コストが見合わないことが多く大半の工場ではコストの削減で断られることが多いです。当社ではミニマムな生産から大量生産までご希望に合わせた生産体制を準備させていただきます。

時期によっても生産可能な上限が変動する可能性もありますので、もし金属加工でお困りの場合はお気軽に「お問い合わせフォーム」からご相談をいただけますと幸いです。

・短納期でも丁寧な検品

私たちの強みは「小ロット生産」だけではありません。納期を急がれているお客様に合わせて「短納期」での生産も可能です。双方のスケジュールをすり合わせた上でご要望通りに仕上げさせていただきます。

生産工程では最終的な納品作業にミスがあってはなりません。小径シャフトを踏まえた「金属加工業界」ではたった1つのパーツがとても重要な役割を果たしているからです。1つのパーツが揃わないばかりに工場のベルトコンベアが止まってしまう可能性もあるでしょう。

当社ではベテランのスタッフを迎え、生産商品に不備がないかなど目視での検品作業にも力をいれております。万が一、不備があるパーツがあれば検品の段階で即取り除きますので納品先のお客様には心配ございません。

・様々な素材への対応

当社の金属加工では主に「鉄・アルミ・ステンレス・真鍮(しんちゅう)」の材質を使います。お客様のご依頼内容によってもシャフトを作る最適な素材は異なります。

素材によって「重さ」や「丈夫さ」も違ってくるのが金属加工の世界です。シャフト製品を組み込む先の商品との相性もありますので、いろいろな材質を取り揃えております。特殊な素材を使われたいなど、もしご希望があればお気軽にご相談ください。

また今後もさらに対応素材を増やし、多くのご要望にお応えできるよう体制を強化してまりいます。

・最新の設備を揃えています

サンライズ機工では、3次元測定機やシャフトカットなど金属加工に必要な最新設備を複数台保持しています。高精度、高品質で有名な加工機械もいくつか所有しており、本物の生産体制を構えています。

豊富な製造設備を揃えているからこそ「早急に金属加工を行ってほしい」といった、ご要望にも素早く対応することが出来ています。

コンピュータ制御を行わない手動制御の設備も揃っているため、緊急対応品や追加加工品も工場内の手動制御設備で即座に対応することが可能です。当社が得意な金属加工では、他社と比べても「的確で素早い納品」にお応えすることができます。これまで培った製造ノウハウ全てが当社の強みです。

大阪の会社ですが、金属加工でお困りであれば全国対応しております。

まずはサンライズ機工までお問い合わせくださいませ。

当社は世界トップクラスの高精度加工技術を有する「小径シャフト製作」のプロフェッショナル集団です。

2015年に設立されたばかりの若い会社ですが、切削加工業界30年のベテランも迎え「超精密加工技術」を武器として、業界内で高い評価をいただいています。

若くて小さな町工場だからこそ出来る小回りを強みとして、お客様の力になれるよう最大限取り組んで参ります。大阪を代表する金属加工会社を目指して地元大阪を盛り上げ続けたいと思います。

金属シャフト加工とは?

シャフトと聞くと人によってはイメージしづらいかもしれませんが、家電製品など身の回りの商品にもたくさんのシャフトが使われています。特に「シャフト」は「回転する部分」には必ずと言ってよいほど必要なパーツで、冷蔵庫のドア部分やモーターなど様々な箇所に使われています。

シャフトパーツは普段、製品の内側やプラスチックで覆われていて見えないパーツとして埋め込まれているので、お客様が直接目にする機会は少ないかもしれません。

当社ではシャフトのなかでも小型に特化した「小径シャフト」を主に取り扱っています。小径といってもさまざまなサイズがあり奥が深いのも特徴です。

実は、少し前に流行っていた「ハンドスピナー」にも小さなシャフトが使われています。ハンドスピナーといえば「ずっと回転し続ける姿」。回転するベアリングの中心に軸(シャフト)があって、高精度なシャフトパーツで出来上がっているハンドスピナーは回転時間も長く、さらに回転がぶれないため高耐久性で壊れにくいです。

ハンドスピナーほどのシャフトはマイクロシャフトの部類に入りますが「精度の高いパーツ」はそれほど回転に大きな影響をあたえるのです。

丸棒一本からシャフト製品を作成いたします

精密シャフトは、一般的な「細長い丸い棒」を専用の機械で削り出しながら形にしていきます。シャフトは「回転軸」に使われる大切なパーツなので精度が重要です。

シャフトをまっすぐに削り出せないと「回転軸」がぶれてしまい、商品そのものにも直接影響するため、技術力と経験値が必要になってきます。

シャフト製品の素材には「鉄・アルミ・ステンレス・真鍮(しんちゅう)」などさまざまな材質が使われます。削り出すためには専門の「機械」も必要です。

当社ではシャフトのサイズが加工技術に合わせていくつかの専用機材を設置しています。作りたいシャフト製品によって最適な加工技術も違うのでシャフト加工では意外と重要になります。

実は、我々に作れないシャフト製品はほとんどありません。常日頃から「世界品質」を目指し、日夜業務に取り組んでいるため、お客様が求める大半の製品は生産可能です。

精密シャフト製作のサンライズ機工

当社には、短納期で大量のパーツを生産できる特別な生産環境があるので、生産を急がれているお客様の需要にも柔軟にお応えさせていただきます。

丁寧な検品作業はもちろんですが、当社では最新の設備を取り揃えお客様に安心・納得していただける生産体制を整えています。「鉄・アルミ・ステンレス・真鍮(しんちゅう)」以外もご指定の材質が何なりとご相談ください。お客様のご要望からオーダーメイド製品を作ることも可能です。

見積もりの際にも、小ロット・短納期などのご要望があればお気軽にお申し付け下さい。柔軟に対応させて頂きます。

大阪の会社ですが、シャフト加工関連でお困りであれば全国対応させて頂きますので、いつでも私たちへお声がけください。

 

目次

 

◆板金加工とは?

 

◆板金加工の用途とその特長について。

 

 ・板金加工の用途

 

 ・板金加工の特長

 

◆ 板金加工でよく使われる材料について

 

 ・軟鋼板

 

 ・表面処理鋼板

 

 ・ステンレス鋼板

 

 ・非鉄鋼板

 

◆板金加工とプレス加工の違い

 

 ・機械板金

 

 ・手板金

 

 ・プレス加工

 

◆板金加工のメリット・デメリット

 

 ・メリット

 

 ・デメリット

 

◆板金加工の工程フローについて

 

◆まとめ

 

板金加工とは?

 

板金加工とは数ある金属加工の一つで、主に薄い板状の金属素材を使って用途に応じて成形する加工方式です。

 

板状の金属素材を切断したり、抜き、曲げるなど加工できる範囲も広く、金属製品や部品であれば何らかの形で使用されている方法です。

 

また、強度を高めたり軽量化する事も柔軟に対応できるといった面でも大変魅力的な加工方法と言えます。

 

板金加工の用途と特長について。

 

板金加工で行われる切断や抜き、曲げといった加工はどれも塑性加工と呼ばれる金属素材に一定の力を加えた時に起きる金属の変形を利用した加工になります。

 

板金加工の用途

 

その用途としては大変幅広く、私たちが日常生活を送るうえで欠かすこ事のできない金属製品や、電化製品などに使用されています。

 

例を挙げると、キッチンの流し台やロッカー、事務机といったオフィス用品であったり、ノートPCのフレーム部分がそうです。

 

工場の屋根やダクトなどの建築板金、工作機械で製作される機械板金でも使用されているなど、様々な工作製品が板金加工によって生み出されています。

 

また、電極のような小さな形状の電子部品のほとんどが板金加工によって製作されていると考えて良いでしょう。

 

板金加工の特長

 

板金加工が幅広く使われている理由としては、板状の金属で加工しやすく、大きさや用途、どのような材質にも適用しやすい事が挙げられます。

 

加工時間も短く、パソコンのケースや自動車の外装のような筐体の製作や加工に適しています。

 

また、材料費や加工費用も他の加工方法と比較しても安価で済み、コスト面でも優れているといった点でも幅広く採用されている事も特長として挙げられます。

 

板金加工でよく使われる材料について。

 

板金加工で使われる素材としては、大きく鉄鋼と鉄と鋼以外の非鉄金属2種類に分けられます。

 

代表的な素材としては、鉄鋼は主に鉄やステンレス、非鉄金属ではアルミ、銅が挙げられ、金属以外ですと合成樹脂や繊維材料などと用途に応じて様々な素材が使われています。

 

鉄鋼の板金加工では、主に軟鋼板・表面処理鋼板・ステンレス鋼板があります。

 

軟鋼板

 

軟鋼板は、自動車の車体部分などで使用される冷間圧廷鋼板や、同じ自動車でも駆動部分のような、より強度が求められる部分で使用される熱間圧延鋼板が代表的です。

 

表面処理鋼板

 

表面処理鋼板は、軟鋼板の表面を耐食性や装飾効果の向上を目的としてメッキ加工などを施した鋼板の事を言います。

 

建造・建築物や自動車、家電製品など耐食性が求められる製品や構造部分に使用されています。

 

ステンレス鋼板

 

ステンレス鋼板は、サビに強く耐久性にも優れている事から大変幅広い分野で需要があり、ドーム球場の屋根やビルの内外装といった建築物から家電製品、精密機械といった身近なものまであらゆるところで使用されています。

 

非鉄金属

 

非鉄金属であるアルミと銅の板金加工では、鉄鋼と比べて強度は低いですが、伝導性や軽度がより求められる金属部分や製品に使われています。

 

アルミの場合ですと、飲料缶や軽量で強度も必要な航空機材などで使用され、銅は伝導性が求められる電線や電気機器、放熱板などで使用されています。

 

どちらも熱伝導と導電性共に高いですが、鉄鋼と比較して高額でコストがかかる事から、構造部品などではほぼ使用されていません。

 

板金加工とプレス加工の違い。

 

板金加工の種類として「機械板金」「手板金」「プレス加工」の種類に分けられます。

 

板金加工とプレス加工、広義としてはどちらも板金加工になりますが、大きく違う点としては「金型」の使用の有無があります。

 

機械板金

 

機械板金は、使用用途に応じた形状に対応しやすく、汎用性が高い事で知られていて、クライアントの要望に応じた加工や立体的な形状の加工を得意としています。

 

手板金

 

手板金は、基本的に機械を使わず職人による手作業で行われ、プレス加工や機械板金では再現できないような複雑な形状の加工を求められる場合に使用されます。

 

手板金は少量生産、完全オーダーメイドのような特殊な加工や、航空機や新幹線のようなより精密な流曲線の加工が必要とされる部分など、緻密な加工を実現する事ができます。

 

プレス加工

 

一般的に板金加工と呼ばれる手板金と機械板金は金型の必要性がありませんが、その一方でプレス加工の場合は専用の金型を必要とするため、その分コストは割高になります。

 

その反面、プレス加工は一つの金型を使って短時間で大量生産を行う事ができ、高い生産性を誇ります。

 

板金加工のメリット・デメリット。

 

板金加工にはどのようなメリット・デメリットがあるのか。

 

ここでは板金加工とプレス加工、それぞれの特長から比較した結果、次のような点が挙げられます。

 

メリット

 

まずメリットとしては、プレス加工や他の加工方法と比較してコストが少なくて済む点です。

 

同じ板金加工でもプレス加工のように金型を用意する必要がなく、素材があればすぐに加工の工程に入れるといったイニシャルコストの面でも

優れていると言えます。

 

また、板状の金属の加工であるため、加工もしやすく短時間で済みますし、曲げ・抜き・穴あけ・溶接といった多様な加工にも柔軟に対応する事ができる点もメリットとの一つとして挙げられます。

 

デメリット

 

反対にデメリットとしては、大量生産が難しく製作に時間がかかってしまう点が挙げられます。

 

プレス加工と比較して複雑な形状が加工できる反面、同じ型であれば短時間で大量生産できますが、板金加工では一つ一つ製作していきますし手板金のような職人による手作業で行う必要がある加工もあります。

 

このようにどちらの板金加工でもメリット・デメリットがありますのでそれぞれの特長を把握したうえで、取り扱う材質やサイズ、厚みを考慮し、目的に沿った加工方法を選択していく事が重要になります。

 

板金加工の工程フローについて

 

板金加工はどのような工程で行われるのでしょうか?

 

こちらのフローに関しては、機械板金を例にして説明していきます。

 

設計

 

まずは製品の様々な仕様を決めていきます。

 

設計そのものはクライアントであるお客様側で用意するケースが多いですが、この初期工程でコスト面や必要精度なども考慮しながら要望に沿える設計をしていきます。

 

材料選定

 

設計が終われば、依頼された製品の目的に最適な素材を選定していきます。

 

使用環境や素材の相場、流通性に関しても十分考慮しながら慎重に選定していく必要があります。

 

ブランク加工

 

材料が決まればいよいよ加工の工程に入っていきます。

 

ブランク加工は、展開形状のとおりに板状の素材を切断したり、穴あけを行っていきます。

 

加工を行う事で切断面にできてしまうバリの除去なども、この段階で処理して行きます。

 

曲げ加工

 

ブランク加工が終われば金属板を折り曲げていく曲げ加工に入ります。

 

プレスブレーキと呼ばれる機械を使って、ブランク加工によって切り取られた平板を適切な角度に折り曲げて成形していきます。

 

曲げ加工は全行程の中でも大変重要な工程になります。

 

溶接加工

 

曲げ加工によって成形された金属板同士を溶接で組み合わせていきます。

 

仕上がりの品質に大変大きな影響を与える工程になりますので、加工対象となる材質や形状に最適な溶接を行う必要があります。

 

仕上げ加工

 

溶接が終われば溶接部分の凹凸部分をならしたり、溶接の焦げ跡を除去する仕上げ加工に入ります。

 

表面加工

 

必要に応じてメッキ塗装などの表面加工を行います。

 

こちらも品質の善し悪しに大きく影響が出てしまう工程になりますので適切な処理を行う事が求められます。

 

組み立て

 

複数の金属板による組み立てが必要である製品を組み立てて完成品として仕上げていきます。

 

検査・納品

製品が完成したら、検査項目や基準に沿って仕上がりの寸法や品質をチェックし、OKであればお客様に納品して確認をしてもらいます。

 

問題がなければこれで全行程完了となります。

 

まとめ

 

この記事では、私たちの日常生活を支える板金加工についての特長やフロー、メリット・デメリットを中心にお伝えしました。

 

板金加工の使用用途は大変幅広く、建造物の屋根やダクト、排水管といった内外装であったり、自動車や航空機、新幹線といった交通手段に欠かせない乗り物などで使われています。

 

小さいものであれば家電製品や、ノートPCのフレームといったOA機器もそうですし、電子機器の部品一つ一つでも板金加工によって生み出されています。

 

このように板金加工で製作されているものは、私たちの日常生活において当たり前のように存在しているものばかりです。

 

板金加工の優れた点はやはり多種多様性に応じて柔軟に対応できるだけでなく、比較的安価で製作できる事にあります。

 

緻密な流曲線が必要な加工物であれば職人の手作業による手板金を選択できますし、生産性を求める場合であれば、一つの金型があれば短期間で大量生産ができるプレス加工を選択する事ができます。

 

このように加工方式も豊富で、サイズや材質といったあらゆる条件や素材にも適用する事ができる事が大きなメリットと言えるでしょう。

 

日本の板金技術は年々進化しており、ここまで発展してきた事は高い品質を追求し続けた日本人の「ものづくりに対するこだわり」が大きく寄与しています。

 

これは板金技術だけに限らず、全ての金属加工や精密機械、精密部品の製作にも共通する事です。

 

数ミリ単位の小さな部品の小さな誤差も一切妥協する事のない日本の金属職人のプライドが私たちに受け継がれています。

 

株式会社サンライズ機工では、精密機械のシャフト加工をメインに金属加工を行っておりますが、他にもどのような金属、小ロットでも加工致します。

 

各種、金属加工をお考えでしたら、純国産、日本の伝統である物作りの精神と高品質にこだわった私たちサンライズ機工にご相談下さい。

 

目次

 

◆特殊加工とは?

 

◆レーザー加工。

・レーザー加工の種類と特徴。

 

 除去加工

 接合加工

    改質加工

 変質加工

 

◆プラズマ加工。

・プラズマ加工の種類と特徴。

 

    プラズマ切断

    プラズマ接合

    プラズマ溶射

    プラズマエッチング

 

◆超音波加工。

・超音波加工の種類と特徴。

 

    超音波砥粒加工

    超音波切削加工

    超音波接合加工

    超音波溶着加工

 

◆放電加工。

・放電加工の種類と特徴。

 

    ワイヤーカット放電加工

    型彫り放電加工

 

◆まとめ

 

特殊加工とは?

 

金属加工には大きく分けて切削加工・研削加工・特殊加工の3種類がありますが、特殊加工は従来の加工方法である切削・研削加工などでは加工しきれないような高い精度や特殊な加工が求められる場合に用いられています。

特殊加工は主に「レーザー加工」「プラズマ加工」「超音波加工」「放電加工」など、電気や超音波などのエネルギーを活用した加工が多く、バイトを当てたり、旋盤などでは加工しきれない精密な加工を生み出す事ができます。

それでは、特殊加工の種類について詳しくみていきましょう。

 

レーザー加工

 

レーザー加工とは、文字通りレーザーを使った加工方式で、レーザー光線の照射を利用して金属や木材などの加工素材を切断します。

硬い素材だけでなく、ゴムや布製品などの柔らかい素材にも柔軟に対応できるなど、使用用途の面でも大変幅広く使われています。

切削や研削のように工具を直接あてて削る加工方式とは対象的に、レーザーの照射を利用した非接触で加工するといった特長があります。

金型を用意する必要がなく、データを入力して加工を行うため金型や工具を交換したりする手間がありませんし、加工の自由度も高く仕上がりもキレイであるといったメリットがあります。

デメリットとしては、大量生産を得意とするプレス加工などと比較すると加工自体の速度は遅く、一般的に圧板の素材やアルミなどの反射率の高い素材には不向きといった点が挙げられます。

 

レーザー加工の種類と特徴

 

レーザー加工では、必要のない部分を除去したり、別の物質どうしを接合させたりできるなど、様々な加工が可能です。

レーザー加工の4つの種類と、その特徴については以下となります。

 

除去加工

 

レーザーの照射熱を利用して、金属や木材などの物質を切断したり、穴を開けたりする加工が可能です。

高いエネルギーによって、短時間で加工を行ったり、精密な形状にも柔軟に対応する事ができます。

 

接合加工

 

レーザーの照射熱を利用して、金属や樹脂を溶かして接合する事もできます。

通常の溶接と比べて高速に行えるため、加工時間を短縮できますし、高密度なエネルギーをピンポイントで照射できるので、緻密な溶接が可能となっています。

改質加工

 

レーザーの照射熱を利用して、加熱や冷却をして金属の表面の改質を行う加工です。

表面改質によって元の素材が持っている性質とは異なる機能を与える事ができます。

 

変形加工

 

レーザーの照射熱を利用して、金属などを変形させる加工です。

照射熱を与える事によっておこる素材の収縮や反りなどを加工したい形状に変形させる事ができます。

 

プラズマ加工

 

プラズマの力を利用して加工素材を切断したり、溶接、表面処理などを行う加工方式の事をいいます。

プラズマは気体がさらに超高温になって電離気体となった状態の事を指し、そのエネルギーを利用することで素材の切断や穴あけ、溶接などw行います。

プラズマ加工の特長としましては、プラズマ自体に温度上限がない事から1万℃を超す超高温の加工ができる事で、タングステンなどの超合金の加工でも活用されています。

 

プラズマ加工の種類と特徴

 

プラズマ加工では、主に高融点の素材の切断や溶接などを可能とする事から、それら特殊素材の加工に利用されています。

プラズマ加工の種類とその特徴については以下となります。

 

プラズマ切断

 

プラズマのエネルギーを利用して、切断や穴あけなどを行います。

融点が3400℃というタングステンなどの高融点材料のような特殊な素材の加工に利用されています。

 

プラズマ溶接

 

プラズマによる溶接では、プラズマの発生の仕方によってプラズマアーク溶接と、プラズマジェット溶接の2方式に分別されます。

プラズマ溶接はエネルギー密度が高く、アーク溶接などと比べて溶け込みが深いといった特長があります。

 

プラズマ溶射

 

プラズマ溶射はプラズマジェットに粉末状の溶射材料を入れて、高温・高速での溶射を行う加工方式です。

主に高融点材料のタングステンなどの溶射に利用されています。

 

プラズマエッチング

 

プラズマエッチングは、プラズマの熱ではなく科学的な特徴を利用した加工方式です。

エッチングとは化学薬品などの腐食作用を利用した表面加工の事で、プラスチックの塗装や半導体のシリコン基板の下処理などで利用されています。

 

超音波加工

 

超音波加工は、工具の超音波振動と砥粒を利用して被削材を与え、その振動と砥粒、加工圧を併用して被削材を砕きながら加工する加工方式の事を言います。

超音波加工は主にガラスやセラミックなどの硬くて脆い素材の加工に適していて、従来の加工方法と比較しても加工時間を大幅に短縮できる事が特長として挙げられます。

超音波加工の特長としては、熱を使わず振動の周期に合わせて工具を接触させたり、離す動きをして加工しますので、工具自体の負担も少なく発熱を防いで熱による素材の変質を抑える効果もあります。

 

超音波加工の種類と特徴

 

プラズマ加工では、主に高融点の素材の切断や溶接などを可能とする事から、それら特殊素材の加工に利用されています。

プラズマ加工の種類とその特徴については以下となります。

 

超音波砥粒加工

 

超音波砥粒加工は、従来の砥粒加工に超音波を取り入れた加工方式です。

超音波振動させた工具と対象物の間に砥粒を流しこんで行いますが、超音波を利用することによって硬くて脆い素材にも対応できるようになり、加工時間も大幅に短縮されます。

 

超音波切削加工

 

こちらも砥粒加工と同様で、従来の切削加工に超音波を取り入れた加工方式です。

超音波の振動に合わせて切削を行うため、常時工具があたることなく熱による変質や工具自体の負担を抑えて加工ができますが、その分加工に時間がかかってしまうというデメリットもあります。

 

超音波接合

 

超音波接合は、圧力をかけて接合させる圧接に超音波振動を取り入れた加工方式です。

超音波接合は主に金属同士の接合に利用されますが、超音波振動により試料同士をキレイに接合させる事ができます。

超音波で熱を使わないため、融点が異なる金属同士でも接合できるのも特徴として挙げられます。

 

超音波溶着

 

超音波溶着は主に樹脂の溶着に利用される加工方式です。

超音波の振動と圧力によって、樹脂をピンポイントで融着する事ができ、加熱の範囲が少ないため、樹脂でも熱による影響が少なく加工できる事が可能です。

 

放電加工  

 

放電加工は、電気の放電エネルギーを熱に変えて金属などを加工する加工方式で、特殊加工の中でも最も汎用性が高く、高度な加工を実現する事ができます。

加工対象物の表面を火花放電や、アーク放電で切断したり、削って加工していきます。

切削や研削の工具を使わず、放電エネルギーを利用して加工しますので高密度で複雑な加工にも柔軟に対応する事ができますが、電極と対象物の間に発生する放電を利用するので、絶縁体の加工には適していません。

放電加工は、複雑な形状や硬い金属の加工も得意としていますので、その両方の要素を必要とする金型の成形などで使われています。

 

放電加工の種類と特徴

 

放電加工では、絶縁体以外の金属加工全般に利用され、複雑で硬い金属の加工などを中心に利用されています。

放電加工の種類とその特徴については以下となります。

ワイヤーカット放電加工

 

ワイヤーカット放電加工は、真鍮でできた細いワイヤーに電流を流して、導電性のある金属を切断する加工で、どんなに硬い金属素材でも導電性があれば切断する事が可能です。

複雑な形状にも対応できますし、加工の仕上がりもバリも出ず、高精度な加工ができる事が大きな特徴として挙げられますが、加工の速度は速くないため、大量生産には向きません。

 

型彫り放電加工

 

型彫り放電加工は、放電の力を利用して対象物に型を掘って(電極の形状を押し付けて転写)加工する加工方式です。

型彫り放電加工は、油や水などの絶縁性のある加工液を使って、その対向に対象物をおいて、その間に放電を起こして加工します。

こちらもワイヤーカットと同様に、硬い金属素材でも加工できますが、大きく違う点は、形状を転写して彫り込んで加工しますので、対象物を貫通させなくてよい事が挙げられます。

 

 

まとめ

 

この記事では、日本が誇る金属加工の技術。その一つである特殊加工についてかんたんにまとめてみました。

特殊加工は主に、通常の工具を使った切削加工や研削加工では実現が難しい複雑な加工や高密度の加工が要求される加工に対し、電気や超音波などのエネルギーを取り入れる事によって、実現を可能にしています。

私たちが普段目にするガラスや宝石のような硬くて脆い素材に対しても複雑な加工によって、美しい仕上がりを実現する事が可能ですし、タングステンのような高融点の特殊な加工も可能にしています。

特殊な素材をただ加工するだけでなく、高精度な加工を実現する事ができますので、大量生産には向いてはいませんが、大量生産を可能にする金型の加工も、この特殊加工によってその精密さを発揮する事ができています。

ここで紹介した特殊加工以外にもまだまだたくさんの種類があり、これからも高い技術力を誇る日本の企業が競い合いながら、精密な加工が困難とされている素材の加工を開発し、実現していく事でしょう。

株式会社サンライズ機工では、精密機械のシャフト加工をメインに金属加工を行っておりますが、他にもどのような金属、小ロットでも加工致します。

各種、金属加工をお考えでしたら、純国産、日本の伝統である物作りの精神と高品質にこだわった私たちサンライズ機工にご相談下さい。

 

目次

 

◆工作機械とは?

 

◆工作機械の種類とその用途について。

 

 ・切削加工で使われる工作機械

   旋盤

   ボール盤

   フライス盤

   マシニングセンタ

 

 ・研削加工で使われる工作機械

   研削盤

 

 ・特殊加工で使われる板金機械

 

   レーザー加工機

   放電加工機

   超音波加工機

   プレス加工機

 

◆まとめ

 

工作機械とは?

 

工作機械は、金属やプラスチック・木材などの素材を切削や研鑽といった工程を用いて用途に応じたサイズや形状に加工するための機械の事です。

 

素材を必要なサイズに切削したり、穴を開けたり削るといった切削加工や、砥石を使って削る研削加工をする機械の事を、一般的に工作機械として呼ばれています。

 

これ以外の工程で使われる機械は、圧力をあたえるプレス加工、万力を使って形状を加工する曲げ加工は工作機械ではなく、板金機械と呼ばれています。

 

工作機械の種類とその用途について。

 

工作機械の種類は加工方法によって分けられ、主に切削加工・研削加工・特殊加工の3種類があります。

 

それぞれ加工別に、その用途についてみていきましょう。

 

切削加工で使われる工作機械

 

旋盤

 

旋盤とはチャックという回転台に加工したい対象物を固定して、バイトと呼ばれる工具をあてて工作物を削る加工の事で、工作機械の中でも最も多い機種になります。

 

その旋盤加工に使われる工作物としては、加工方法から円筒や円盤状の工作物が適しており、外丸削り・面削りといった切削方法で成形します。

 

普通旋盤もしくは汎用旋盤と呼ばれるベーシックな旋盤から、NC(数値制御)装置の機能が加わり自動的に刃物の種類を変えたり、加工ができるNC旋盤という工作機械などがあります。

 

ボール盤

 

ボール盤は主に穴を開けたり広げる時に使われる工作機械です。

 

台に固定した加工素材に回転する主軸の先端にドリルやリーマを取り付けて穴をあける穴あけ加工を行います。

 

他の工作機などでも穴開け加工ができますが、ボール盤は穴あけ加工に特化した工作機械として、用途に応じたドリルを使って穴開け加工ができる事が特徴として挙げられます。

 

ボール盤の種類も豊富で、一般的な穴開けで使われる直立ボール盤や複数のドリルをセットできるタレットボール盤、旋盤と同じくNC制御を取り付けたNCボール盤などがあります。

 

フライス盤

 

加工物を回転させて工具をあてて削る旋盤に対して、フライス盤は刃物である工具を回転させて固定した素材を削る加工方式です。

 

回転するシャフトにフライスと呼ばれる刃物を取り付けて、バイスで固定された素材を削る工作機械です。

 

主軸の向きによって分類され、主軸が平面に対し垂直に向かうフライス盤を立型フライス盤、水平のフライス盤を横型フライス盤と言います。

 

また、縦横兼用で主軸が180度動く万能フライス盤は、ギアやドリルなど、形状が複雑な加工にも対応できます。

 

マシニングセンタ

 

マシニングセンタは旋盤からスライスなど多数の工具を自動で交換してNC旋盤のように自動で加工ができる工作機械です。

 

マシニングセンタは、主に使用できる軸の制御数によってコストが変わり、本数が増えるほどより高度な加工が可能となります。

 

マシニングセンタのタイプによって、大量生産に向いているものや少量生産で多量の品種が成形できるものなど、得意とする加工や用途が違ってきます。

 

どれも高機能を搭載しているため、その分コストも高くなりますので、より必要な機能性や用途に応じた機種を選択する事が求められます。

 

研削加工で使われる工作機械

 

研削盤

 

研削盤は砥石を使って素材を加工する加工方式で、除去加工を代表する工作機械になります。

 

高速で回転した砥石に加工素材をあてて加工しますが、主に切削加工の仕上げ工程で使用されています。

 

切削加工よりも精度の高い加工が可能で、平面を削る平面研削盤や円筒素材を削るのに適した円筒研削盤、その内側を削る内面研削盤ジグ研削盤が加工に使用されています。

 

他にも歯切り加工を行う歯切り盤から、NC装置を取り付けて自動化したNC研削盤など、多種多様な工作機械があります。

 

特殊加工で使われる板金機械

 

レーザー加工機

 

レーザー光線の照射を利用して加工素材を切断したり、マーキングする事ができる機械の事をいいます。

 

こちらの加工方式は、切削や研削のように工具を直接あてて削るのではなく、非接触で加工するといった特長があります。

 

機械式の切断とは違い、切断面のバリなどが少なく比較的キレイに仕上がる、非接触のため振動が少ないといったメリットがありますが、厚い素材や熱伝導率の高い素材には向かないというデメリットがあります。

 

放電加工機  

 

電気の放電エネルギーを利用して加工する機械で、加工ワークと電極のスキマに放電し、その衝撃で金属を削る加工方式です。

 

複雑な形状や硬い金属の加工も得意としており、金型の成形などで使われています。

 

加工に時間がかかってしまうため、NC制御が取り込まれたNC放電加工機による自動加工で行われます。

 

放電加工の一種であるワイヤーカットは、ワイヤーに電流を流してそのエネルギーを利用して加工素材を切断します。

 

レーザー加工は薄い素材の加工に適していますが、ワイヤーカットも厚さに影響される事なく導電性であれば精度の高い加工ができます。

 

超音波加工機

 

超音波加工は、工具の超音波振動と砥粒を利用して加工素材を砕きながら加工します。

 

加工が困難とされているセラミックや宝石、ガラスなどの硬くて脆い素材も加工でき、加工時間も従来の加工方法と比較して大幅に短縮できる事が特長として挙げられます。

 

超音波の振動の周期に併せて加工素材に工具をあてて加工するため、工具が常時接触せずに離れるタイミングがあり、工具の負荷や発熱を抑えて素材の変質を防ぐ効果もあります。

 

超音波加工は、切削や研削だけでなくプレス加工などでも使われており

超音波カッター・超音波研磨・超音波スピンドル加工・超音波砥粒加工など幅広い加工方法があります。

 

プレス加工機

 

プレス加工は、金属素材を金型で挟んでプレス機械による圧力を利用して加工する加工方式です。

 

プレス加工は自動車部品などでよく使われ、加工スピードが速く大量生産に向いているなど、生産性が高い事で知られています。

 

プレス機械は、複数のプレス加工によって複雑な形も成形できたり、切断や型抜き、曲げ加工といった様々な加工にも対応できます。

 

人の手によって金型を交換して使う汎用プレス機械から、素材を自動で送りながら順番にプレスできる順送り加工に対応した自動プレス機械など、用途に応じて数多くのプレス機械が使用されています。

 

まとめ

 

この記事では、日本が誇る工作機械についてお伝えしました。

 

工作機械によって製造されたものは、私たちの日常生活において当たり前のように存在しているものばかりです。

 

日頃何気なく使っている時計やパソコン、スマートフォンのような精密なデジタル機器や、家電製品や自動車など全て工作機械によって作り出されています。

 

そんなものづくりに欠かせない工作機械は、国の工業力や生産性にも直結しており、工作機械の性能の優劣によって製品の競争力に影響しています。

 

技術力の向上によってさらなる進化を続けてきた工作機械は、金属だけでなくプラスチックやガラス、宝石といった硬くて脆い素材の加工も可能とし、

 

また、NC制御を搭載して自動運転を行うNC工作機械の登場によって、生産性が大幅に解消され、加工の精度もバラツキがなく高精度なものを大量生産できるようにもなりました。

 

ここで紹介した加工方法や工作機械以外にもまだまだたくさんの種類があり、これからも高い技術力を誇る日本の企業が競い合いながら、さらに高レベルな加工や生産力を生み出す工作機械を開発していく事でしょう。

 

株式会社サンライズ機工では、精密機械のシャフト加工をメインに金属加工を行っておりますが、他にもどのような金属、小ロットでも加工致します。

 

各種、金属加工をお考えでしたら、純国産、日本の伝統である物作りの精神と高品質にこだわった私たちサンライズ機工にご相談下さい。

 

 

 

切削加工とは金属加工の用法の一つで、切削工具を使って対象物を切り削る加工方法の事を言います。

大昔から使われている金属加工の方法で、現代でも切削による加工物の数は大変多く、金属加工された部品の数だけ切削が用いられているといっても過言ではないほどです。

身の回りに存在する自動車や自転車、家電類やOA機器などの金属部品や素材には必ずその加工が施されていると思っていて間違いないでしょう。

今回は、そんな切削加工について、大阪の職人集団がわかりやすく解説していきます。

 

目次

◆切削加工とその特徴について。

・高精度な加工が可能である。
・複雑な形状でも加工が可能である。

・様々な素材でも加工が可能である。

◆切削の加工方法について。

・外形加工

・内部加工

・穴開け加工

・ネジ加工

・抜き加工

◆切削加工の種類について。

・スライス加工

・旋盤加工

・穴あけ加工

・NC加工

◆切削加工は日本が誇る技術の象徴

◆まとめ

 

切削加工とその特徴について

 

切削加工とは金属加工の用法の一つで、切削工具を使って対象物を切り削る加工方法の事を言います。

切削加工には主に2つの加工方式があり、旋削加工と呼ばれる対象物を回転させて切削工具をあてて削っていく方式と、その反対に対象物を固定して切削工具を回転させて削っていく転削加工です。

依頼に応じた形状や寸法に削って加工していきますが、材質やサイズ・対象物の形状によって加工方式や用いる道具も変わってきます。

そんな切削加工の特徴としては次のようなものが挙げられます。

 

高精度な加工が可能である。

高精度な加工が可能な切削加工は、精密さが要求される医療用機器やカメラのレンズ、航空分野で使われる金属部品などで使われていて、0.1ミリ単位の高密度の切削も可能です。

 

複雑な形状でも加工が可能である。

丸形や角形などの形状から、凹凸や溝をつけたり穴を開けるといった加工が可能で、様々な用途に応じて加工する事ができます。

削る箇所も外径や側面、端面など、ピンポイントで削る事ができますので、高度な技術が必要となる複雑な形状をした精密シャフトにも対応する事ができます。

 

様々な素材でも加工が可能である。

切削加工は金属だけでなく、木材や樹脂・プラスチックといった素材でも加工する事ができます。

素材によってはチタンのような硬いものから木材などの柔らかいものまで様々ですが、あらゆる素材や硬さにも対応できるところも大きな魅力として挙げられます。

 

切削の加工方法について。

加工方法は目的に応じて様々ですが、基本的な方法として次の5つが挙げられます。

 

外形加工

外形加工は文字通り、対象物の外形を加工する方法で、外側部分を削って依頼に応じた加工を行います。

外側部分でも、側面を削ったり材料の端面を削ったり、用途に応じた切削が可能です。

加工には剣バイトと呼ばれる工作物を切削する刃を使って加工し、外形加工では、作業者からみて右側を切削する時に使う「右勝手」と、左側を切削する時に使う「左勝手」、両側を切削する時は「勝手なし」と呼ばれています。

 

内部加工

外部加工とは反対に、こちらは対象物の内側を加工する方法です。

穴開け加工で空いた穴をさらに成形するなど、主に穴あけ後の仕上げに用いられる事が多い加工方法です。

こちらも穴を開けて決められた寸法や形状に繰り広げる為にバイトを使いますが、用途に合わせて数種類のバイトがあり、穴開けバイトやネジ穴に使うめねじ切りバイトなどがあります。

 

穴開け加工

こちらはドリルを使って対象物に穴を開ける加工方法です。

穴開け加工は穴を開ける事にフォーカスしているため、仕上がり具合の精度は高くありませんので、穴開け後の内部加工で精度を上げていきます。

穴開けに使われるドリルも汎用的なツイストドリルの他にも、切れ味をさらに深くする油穴つけドリルや、下穴をくり広げる際に使われるコアードリルなど、他にも用途に合わせてたくさんのドリルがあります。

 

ネジ加工

ネジ加工はネジ山であるネジのギザギザ部分を作る加工のことです。

ギザギザを作る方法は、切削以外にも惰性加工が用いられているものもありますし、雄ねじを作るのか、それとも雌ねじを作るのかによっても用法が変わってきます。

雄ねじと雌ねじの関係は差し込む側のボルトと、そのボルトを受ける側のナットをイメージしていただくとわかりやすいかと思います。

雄ねじを作る際にはダイスダイスハンドルという工具を、雌ねじを作る際にはタップタップハンドルと、それぞれ違う工具で作られています。

他にもねじ切り盤を使ったり、旋盤を使ってネジ加工をする事もあります。

 

抜き加工

抜き加工は板金加工によく用いられる加工方法ですが、切削加工における抜き加工は、プレス加工のように型を使って一気に打ち抜く方法ではなく、主に旋盤を使って加工していきます。

プレス加工や板金加工のように厚みによる制限はほとんどなく、大きな材料や精密さが要求される加工にも対応できるのが、切削加工における抜き加工の特徴として挙げられます。

段差をつけたり細かい抜きが必要な時に用いられる事がありますが、加工に少し時間がかかるためコストはその分高くついてしまいます。

 

切削加工の種類とその用途について

次に切削加工はどのような切削工具を使った加工があるのか、その種類と用途についてお伝えします。

スライス加工

スライス加工は転削加工の代表的な加工で、切削工具を回転させて固定した対象物の位置を制御しながら当てて削り取る方法です。

フライス盤と呼ばれる複数の刃がついた円筒形の切削工具を使って、削りたい位置に合わせて平面や曲面、溝などを加工していきます。

フライス加工では主に四角棒など角材の切削を得意としていて、自動工具交換機能を有したNCフライス盤などにも用いられています。

旋盤加工

旋盤加工はスライス加工が転削加工の代表であるのに対して、対象物を回転させて切削工具をあてて加工する旋削加工の代表的な加工です。

多くの機械加工で用いられる加工で、フライス加工が得意とする角材よりも丸材の加工を得意としていて生産性も高い事で知られています。

加工の方法は、外径・端面・内径・ネジ加工と幅広く、用途に応じて溝を作ったり、滑り止めのような凹凸を作って加工することもできます。

 

穴開け加工

先程も少し触れましたが、穴開け加工は主にドリルを使って穴をあける加工方法で、開けた穴を内部加工によって細かく精度を上げていきます。

穴開け加工では、ボルトの穴や軸受の穴などを作る際に行われ、ドリル以外にもリーマと呼ばれる工具や、ネジ穴加工に使わえるタップといった工具も使われています。

他にもドリルの大きさよりも大きな穴を開けたい場合に、穴ぐりバイトを使って穴を広げていく中ぐりなどもあります。

 

NC加工

NC加工はコンピューターの数値制御(numerical control)による機械の加工方法で、切削用の工具を座標値によって定義して動作し、加工が行われます。

切削以外の加工方式でもNC加工は使われていますが、代表的な工作機械としてNC旋盤やNCフライス盤があります。

高精度で複雑な曲面や形状の加工もNC制御を使って自動で加工ができたり、多種類の加工の段取りが出来て量産も可能ですので、非常に生産性が高い事で知られています。

 

切削加工は日本が誇る技術の象徴

まだまだここで挙げた内容以外にも切削加工の方法や用途はありますが、切削加工はものづくり大国として君臨してきた日本の製造業を支える根幹となる加工技術の一つです。

世界でもトップクラスの加工技術を持つ日本の製造業ですが、特に高精密度が求められる分野においては世界一と言ってもよいでしょう。

天然素材を刃物を使って切断したり、削ったりして用途に合わせて形状やサイズを加工し、高い技術力を培ってきて今日の精密機器や医療機器の部品・製品を作り上げてきました。

その技術は日本国内に住む私達の生活を支えるだけでなく、世界中の鉄道や建設物、生活に密着した精密部品にも使われるなど、その技術は未だ衰える事なく世界中の国の方たちの生活を豊かにしています。

 

まとめ

いかがだったでしょうか?

この記事では、金属加工において最も多く用いられている切削加工についてお伝えしました。

切削加工は太古の時代から行われてきた金属加工の一つで、現代においてもその存在はあらゆる場所や道具に使われて私達の生活を支えてくれています。

切削加工は用途に応じた加工ができ、切って削るだけでなく穴を開けたりネジきりをする事もできるなど多種多様にわたり、多くの工作物や部品を作る事を可能としてきました。

その技術や生産性は日々進化を続け、私達日本の国を豊かにするだけでなく、世界中の国で使われている精密機械や建設物などでも使われて、その地域の方たちの生活向上にも役立っているのです。

株式会社サンライズ機工では、精密機械のシャフト加工をメインに金属加工を行っておりますが、他にもどのような金属、小ロットでも加工致します。

ものつくり大国である日本が誇る高精密な技術を提供する金属加工企業の一員として、今日も数ミリ単位の小さな部品から数メートルの大きなシャフトでも一つ一つ丹精を込めて作り込んでいます。

各種、金属加工をお考えでしたら、純国産、日本の伝統である物作りの精神と高品質にこだわった私たちサンライズ機工にご相談下さい。

シャフトとは?

シャフトとは精密機械や自動車部品などの「軸」となる部分の事で、人間の体で例えると背骨を中心とした体幹部分にあたります。

シャフトを中心として機械や部品を回転させる目的で使用されており、正確に動力を伝える為には無くてはならないものです。

機械以外ではゴルフクラブの柄の部分でも使われていますので、金属や製造関係に携わっている方や、よくゴルフをされる方には馴染みのあるこのシャフト。

実はそれ以外にも現代を生きる私たちの日常生活のあらゆる場所で、このシャフトの恩恵を受けています。

シャフトの種類について。

日常生活をしているうえで、あまり聞き慣れないシャフトですが、自動車やOA機器などあらゆる機械製品などに使われており、またその用途に応じて様々な種類や加工方法があります。

まずは代表的なシャフトの種類について、いくつか挙げてみました。

精密シャフト

精密シャフトは高精度シャフトとも呼ばれ、その名前の通り通常より高精度のシャフトの事を言います。

通常のシャフトと異なり、例えば1mの長さで円周振れ制度が3/100以下といった高度な精密さを要求される部品になります。

主に摺動部(軸とベアリングのように互いに擦れながら滑って動く部分)や、モーターのように高回転で動くシャフトなど、動力を伝達する精密機械や産業用機械に使用されています。

精密シャフトによく使われる金属はアルミや鉄になりますが、特に決まった材料はなく、要望に応じた金属や素材を使って成形することも可能です。

ただし、使用用途によって維持できる硬度が異なってきますので、焼入れによる強化や研磨の必要性があります。

表面処理加工によっても、精密シャフトの耐久寿命も大きく変わるため
加工業者に依頼する際には目的や要望をしっかりと伝えるようにしましょう。

小径シャフト

小径シャフトは文字通り小型のシャフトの事で、小径ピンや位置決めピン、平行ピンがこれに該当します。

対応できるサイズに関しては、各製造・金属加工会社によりますが、直径10mmのものや1.5mm未満のピンなど、用途に応じた加工が可能です。

小径シャフトがよく使用されているものとしては、半導体や医療機器などの電子部品で使われています。

長尺シャフト

直径数cmのものから数mという長さのものまで幅広く

長尺シャフトは長さがあればその分、耐久性や強度だけでなく自重によるたわみなども考慮しなければならず、高度な加工技術が要求されます。

大きいものでは建設現場などで使用されるボーリングマシンなどのシャフトがあります。

長尺シャフトと聞くと、主にゴルフクラブの柄を想像される方もいらっしゃるかと思われますが、他の一般的な道具ではトレーニング用のバーベルなどでも使われています。

スプラインシャフト

スプラインシャフトは、自動車などで使われるギアや、航空機のプロペラの動力伝達の軸として使用されています。

スプラインシャフトは主に軸の周りに歯状の凹凸を利用して、軸のトルクを伝達させる目的で使用されます。

角形のものや三角形の山にしたセレーション型など、様々な形状があります。

クランクシャフト

クランクシャフトも自動車において重要な部品で、エンジンの中で高速回転する動力の中心的存在として使用されます。

メインジャーナルと呼ばれる中心部からの動力をコネクティングロッドが伝達して連動的に動く回転軸です。

クランクシャフト全体の構成としては、軸となるクランクジャーナルからコネクティングロッドとつながるクランクピン、クランクピンとクランクジャーナルをつなぐクランクアームという構図になります。

このクランクシャフトの連動した動きによって、ピストンの上下運動から回転運動に変換し、クラッチや変速ギアを介し車輪を駆動して車を走らせています。

使用用途に応じたシャフト加工について

様々な部品や道具、小径のものから長尺のものまで、あらゆる用途で使われているシャフトですが、その用途に応じた加工方法もたくさんの種類があります。

このシャフト加工についても、代表的なものを挙げてみました。

旋削加工

旋削加工は切削加工の一つで、回転する刃物に加工したい金属をあてて削る方法です。

シャフトの加工だけでなく、医療機器などの精密部品など、様々な業界や部品などで使われている金属加工の代表的な用法です。

主にNC旋盤と呼ばれる工作機械で円柱状の材料を回して、そこにバイト(金属を削る刃)を当てて加工していきます。

複雑な形状にも柔軟に対応する事ができるだけでなく、非常に硬い耐熱合金や、木材や樹脂・プラスチックなど金属以外の素材でも加工が可能です。

機械工作において、この旋削加工が施されていないものはほとんどないと思ってよいほど、必要不可欠な工程作業となります。

研削加工

研削加工は切削加工で落としきれなかった余分なバリなどを研磨してしあげていく加工方式です。

表面を滑らかに仕上げたい場合や、超合金など通常の旋削では対応しきれない硬い材料を高精度に加工する事が可能です。

研削の方法もいくつかあり、代表的な方法としてはセンターレス研磨円筒研磨があります。

センターレス研磨と円筒研磨の特徴について

センターレス研磨は固定された刃(ブレード)と、回転する調整車、研削砥石の3つの支点で、工作物の回転と調整車のバランスを使って、工作物を綺麗に研削する方法です。

連続生産が可能で、加工時間が円筒研磨と比べて短縮できると、両端に工作物を回転させるためにあけるセンター穴を開ける必要がない点がメリットとして挙げれれます。

円筒機構は工作物の両端にセンター穴を開けて回転の支柱とし、工作物を回転させながら回転している砥石に押し当てて研削する加工方式です。

センターレス研磨と比べて高精度な加工が可能ですが、一方で加工前の下準備であるセンター穴を開ける作業や、工作物を固定するチャッキングに時間を要するなど、生産性で不利なところがあります。

プレス加工

プレス加工は加工する金属を金型に当てて、プレスする機械を使って荷重による圧力を加え、型通りに変形させる加工方法です。

プレス加工による成形だけでも、金型を取り付けて切断をしたり、穴あけや折り曲げ加工ができたりと、様々な形に変えて成形することができます。

プレス加工をするための上下運動を行う動力として、回転運動を上下運動に変更する機械式と、油圧の力を利用した油圧式などがあります。

使われているプレス機械にも様々な種類があり、上下運動だけでも先述したクランクシャフトが使われているクランク機構や、下降時と上昇時で変速の動きをするリンク機構、上下運動が最も下がったところで一時停止した動きをするナックル機構があります。

ここで挙げた加工方法以外にも、歯切盤を使って歯車の形状に加工する歯切り加工や、シャフトとベアリングの組付けを調整する面取りなどたくさんの加工方法があります。

ものづくり大国日本。メイドインジャパン復活のために。

いかがだったでしょうか?

この記事では、主に動力の伝達に欠かせないシャフトの種類と、その加工方法についてお伝えしました。

金属や製造関係に携わっている方や、ゴルフが好きな方には馴染みのあるシャフトという名称ですが、日常生活を送る上でこの存在を意識する事はほとんどないと言っていいでしょう。

しかし、私達の生活において大変身近な存在である自動車や事務所やコンビニの複合機でもこのシャフトは使われており、普段目につかないところで現在の便利な生活を享受してくれています。

様々な機械製品や道具でも使われ、わずか数mmの小径シャフトから数mもある長尺シャフトまで、大きさや長さも用途に合わせて幅広く使用されているシャフト。

見た目ではただの一本のピンや金属の棒にしか見えないかもわかりませんが、一つ一つがとても精巧に作られています。

人間の体でいう背骨や体幹部分のように、全体のバランスを維持しながら正確な動力の伝達を必要とする大切な部分のため、熟練された高度な技術がなければ製造することはできません。

私たち株式会社サンライズ機工では、精密機械のシャフト加工をメインに金属加工を行っており、他にもどのような金属、小ロットでも加工致します。

ものづくり大国である日本が再び世界に誇る技術大国として復活する事を目指し、この大阪の若くて小さな町工場の中で、金属をこよなく愛するプロの職人集団が一つ一つ品質にこだわり、想いを込めて今日もこれからも変わる事なく作り続けていきます。

各種、金属加工をお考えでしたら、純国産、日本の伝統である物作りの精神と高品質にこだわった私たちサンライズ機工にご相談下さい。

金属加工の種類について

私たち人類にとって、とても身近な存在であり、古くから生活を支えてくれている金属。

しかし、その金属がどのような工程をたどって、私たちの生活を支えてくれているのか。その事について、あまり詳しく知る機会もないのではないでしょうか?

私たちの生活に欠かす事のできない金属は、金属素材そのものの形からある用途に合わせて形を変え、私たちの生活を支えてくれています。

今回はそんな身近な存在である金属加工や金属の種類について、わかりやすく解説します。

金属加工とは?

金属加工とは、その言葉のとおり鉄や銅に代表される様々な金属を各用途に応じて使用できるように加工する事です。

その目的や種類は多く、用途に応じて様々な部品や製品が作られています。

金属加工の方法は大きく分けて3つに分類されており、まず一つ目が金属素材から余分なものを切断したり、削ぎ落としたりする除去加工
そして2つ目は、金属を曲げたり、金型などを使って成形する変形加工。最後の3つ目が、金属に何かを付け加える付加加工になります。

この3つの加工法の中でも、さらに様々な加工手段や工程に別れていたり、特殊な工具やエネルギーが使用されるなど、金属素材やその用途に応じて最適な方法が選択されます。

それではまず順番に、それぞれの加工方法について見ていきましょう。

除去加工

・切削

切削とは金属を切断する金属加工の事で、金属や樹脂といった素材を刃物で削り、依頼に応じた形状や寸法に加工する方法の事を言います。

切削以外にもレーザーを使った切断方法や、チャックと呼ばれる回転する台とバイトと呼ばれる工具を使って削る旋盤加工、フライス盤を使ったフライス加工などもこちらに該当します。

・研削

研削は切削では落としきれないような余分な金属を磨き落とす金属加工の事で、少し方法は異なりますが研磨と同じ仕上げて行く工程で使われます。

工具としては主にグラインダーや特殊な研磨砥石を使って、切削加工では不可能な硬さのものまで削る事ができます。

変形加工

・プレス

プレス加工は、主に金属の形を曲げたり力を加える事で用途に応じた形状を作り上げていく金属加工の事です。

プレスという言葉を聞くと、上から圧力をかけた加工法をイメージしやすいですが、薄い金属を切ったり穴を開けたりと幅広い加工ができ、自動車工場などで多く使用されています。

一度の加工で大量に生産する事が可能で、生産効率も高く、扱える金属の種類や形状に対しても数多く対応できるため、汎用性がとても高い事で知られています。

付加加工

・溶接

こちらもイメージしやすい金属加工の一つで、ガスやアークなどの溶接方法を使って金属同士を熱や圧を加えて溶かし、結合させる加工法です。

一般的なイメージですと、溶接用のマスクを片手に持ちながらバチバチと眩しい光を放ちながら結合させる姿を思い浮かべると思います。

被溶接材料を加熱させて金属を溶かして接合する融接(溶融溶接)、被溶接材料に圧力をかけて接合する加工法である「圧接(加圧溶接)」。

その他、被溶接材料を接合するために溶加材を用いた「ろう接」と呼ばれる加工法などもあります。

金属素材の種類とその用途

アルミニウム

金属の中で最も軽いとされている金属で、加工もしやすく構造用材料として使用されるなど、とても使い勝手が良い金属素材です。

アルミニウムは原料となるボーキサイトから酸化アルミニウムを抽出して、電気分解する事によって取り出し、様々な加工方法を使って製品素材へと成形します。

アルミニウムが使われている金属加工の中で、私たちの生活に身近なものといえば、1円玉硬貨や飲料水に使われるアルミ缶が挙げられます。

アルミニウムは軽いだけでなく、熱や電気の伝導率も高く、自動車や鉄道、飛行機などによく使われ、燃費の軽減や性能向上を高めるうえで必要不可欠な金属素材として活躍しています。

それ以外にも、無害無臭で毒性がなかったり、磁気を帯びないという特性を持つ事から、医療機器の分野でも大変多く使用されています。

鉄は私たち人間の生活において、最も深い関わりを持つ金属であり、現在でも大変多く使われている金属です。

しかし、そんな身近な存在の鉄ですが、実は普段私たちが鉄と呼んでいるものは正確には”鉄”ではなく、いわゆる”鋼”である事をご存知でしょうか?

鉄とは鉄鉱石から取り出した純度100%の鉄の事を指します。このままの状態の鉄は大変もろく、この鉄に炭素を加えて合金したものが”鋼”であり、一般的に”鉄”と呼んでいます。

金属が発見されたのは、今からおよそ4000年以上前で、大昔から私たち人類の文明を支えてくれています。加工技術が時代と共に進化していくと事で鉄の使用用途も拡がり、硬く加工する事もできれば軟らかくする事もでき、様々な形に変形する事ができるようになりました。

鉄そのもので使われる事はほぼなく、何か別の成分と合金した(鋼)がほとんどですが、1番の特徴としては強度が強い事が挙げられます。

ステンレス

ステンレスは台所のシンクや包丁などで使用される「錆びに強い」金属で、鉄とクロムを合わせた合金になります。

錆びにくいという特性があり、水回りのシンクや包丁以外にも、ナイフやスプーン、フォークなどの食器や、洗濯機ドラム、炊飯器、冷蔵庫などの家電用品にも多く使用されています。

鉄との違いは、錆びにくさ以外であれば磁石に引っ付かないという特性が挙げられます。

銅は鉄よりも歴史が古く、誕生したのは紀元前7000〜8000年前と言い伝えられており、人類が初めて使った金属とも言われています。

銅は大変多くの性質を持った金属で、その中でも大きな特徴は、非常に高い導電性と熱伝導性を持っている事が挙げられ、電線などのケーブルや、精密機械などで使われています。

また加工性に優れていたり、金以外で唯一金色の光沢を持つ金属である事から、工芸品などにも良く使用されています。

金は金属の中でもそのものの価値が高い事で知られ、希少性もあって高価で取引される金属です。

金といえば貴金属でよく使われているイメージがありますが、実は使用用途は幅広く、宝飾品や美術工芸以外にも工業用品としての用途もあります。

加工もしやすく、耐食性、導電性に優れている事から、デジタルカメラやPC、スマホなどの電子機器にも一部使用されていて、その基板にある電気回路や、コンデンサなどに使用されています。

意外にも人体への影響がほとんどない事から、お正月のおせち料理やお祝いの時に飲まれる日本酒やなどにも使われたりしています。

銀も金や銅と同じく、なじみのある金属として知られており、アクセサリーや食器などで使用されています。

それ以外でも、金属の中でも最も電気伝導率や熱伝導率が高く、光の反射率も金属の中で最も高い事から、工業用品としても多く使用されており、電気ケーブルや反射板、ミラーにも使われています。

また最近身近なところでは、除菌効果がある銀イオンの性質を活かした除菌剤や、消臭グッズなどとしても私たちの日常生活に役立っています。

鉛も鉄以上に人類との歴史が古く、およそ紀元前6000年近く前の時代から使用されてきたと伝えられています。

鉛は古くから電気製品のはんだ付けで使われてきたり、大昔の時代ではワインの防腐剤として使われていましたが、人体への影響が大きい事や環境問題から90年代以降は鉛が使われていないはんだが登場したりと、年々減少傾向にあります。

そのような時代の流れの中でも、まだまだ鉛が活躍しているものとしては車内機器を動かすバッテリーなどは、コストや性能面でそれを上回るような代替品もまだなく、現役金属として働きを発揮しています。

チタン

チタンは金属の中でも、強度がとても高く、熱にも耐食性も高い総合的に優れた金属です。さらに軽い金属で人体への安全性も高い事で知られています。

あらゆる分野で活躍できる万能な金属でありますが、元々高価な金属であるうえに加工がしにくいという特徴もあって、コスト面では他の金属として高くついてしまう事もあり、多用しにくいという部分もあります。

チタンは安全性が特に重視される航空機産業などで多く見られ、身近なものであればゴルフ用品のシャフトやクラブなどに使われています。

これ以外にもまだまだたくさんの金属素材や合金があります。詳しくは別の記事でも触れていますので、そちらを参考にしていただければと思います。

まとめ

いかがだったでしょうか?

この記事では、簡単にではありますが、金属加工や金属素材の種類と特徴についてお伝えしました。

「金属の名称は聞いた事があるけど、どのような事に使われているのかよくわからない。」

そう言った方でも、この記事に目を通していただいた事で、私たちの日常生活においてどれだけ金属が身近なものであり、その支えになっているのかを感じられたのではないでしょうか?

金属加工は一言では語る事ができないほどの種類や用途があり、金属の種類や特性、用途についてもまだまだここで記載したもの以外にもたくさんあります。

またここで記載した内容以外の、加工方法や用途、金属に関する事についてもお伝えしていきます。

株式会社サンライズ機工では、精密機械のシャフト加工をメインに金属加工を行っておりますが、他にもどのような金属、小ロットでも加工致します。

金属は私たち人類と一緒に時代を超え、今も変わらず私たちの生活にあらゆる可能性を秘めた天から与えられた至極の物質です。

各種、金属加工をお考えでしたら、純国産、日本の伝統である物作りの精神と高品質にこだわった私たちサンライズ機工にご相談下さい。