アングル加工の方法を製品事例を用いて解説!

板金加工の基礎

金属加工
板金加工
アングル加工の方法を製品事例を用いて解説!

引用元:溝西鐵鋼株式会社

アングルとはL字状の鋼材で、別名「山形鋼」とも呼ばれています。その形状や強度の面から、補強金具や架台、グレーチングの受枠など幅広く利用されています。アングルは使い方の汎用性の高さから、加工されて用いられることが多いです。

しかし一言に加工と言っても、どのような加工方法で製品化されているかご存知でしょうか?加工によって小ロット向けや多ロット向けなど、特徴は異なるので用途によって使い分ける必要があります。

この記事では、アングル加工について代表的な方法を解説するだけでなく、加工に対応した材質や製品事例についてもご紹介します。

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対応可能なアングルの材質について

アングルの材質は主に鉄・ステンレス・アルミが用いられます。材質毎の特徴をそれぞれ見てみましょう。

引用元:株式会社長田工業所

アングルの鉄の材質はSS400が主に使用されています。SS400は鋼材の中でも市場に良く出ている材質で、安価なことと強度もそこそこあることから、アングル以外でも用途が幅広いです。

SS400は炭素含有量が少ないことから、焼き入れや焼きならしなどの熱処理をして強度を上げることができません。しかしそのぶん、熱処理の強度の変化を考慮する必要がなく、加工性も良いことから使い勝手の良い材質とも言えるでしょう。溶接性はあまり良くないとされてますが、部材の厚みが50mmを超えないものであれば、溶接性についても問題はさほどありません。

参考記事

SS400については以下の記事にて詳しく記述されているので参考にしてみてください。

SS400とS45Cの違いを徹底解説【専門家が語る】製品によってどちらを使用すればいいかも!


ステンレス

引用元:株式会社伊藤彰産業

ステンレスのアングルは材質がSUS304のものが主流です。SUS304はアングルのみに関わらず、ステンレスの中でも代表的な材質として使用されており、耐食性に優れていること、見た目の洗練さもあることから、景観の見栄えを重視した場所や、サビやすい環境下においてよく使用されています。

SUS304は耐熱性もあるので加工時の溶接もステンレスの中では非常にやりやすく、常温での機械加工との相性も優秀です。本材質がステンレスの中でも主流の理由として、加工性の良さが影響しているからと言っても過言ではありません。


アルミ

引用元:株式会社井田商店

アルミはステンレスほどではないものの耐食性に優れており、重量に関しては鉄やステンレスと比べて1/3ほど軽いことが特徴です。アルミ製のアングルで主に使用されている材質はA6063となります。この材質は押出し成型品のアルミ材として優れており、アングルだけでなくアルミのチャンネルやパイプなどにも使用されている材質です。

また、アルミ製のアングルには上図のような「R付き」(図中左)、「R無し」(図中右)といった種類があります。R付きはL字の内側の端部が丸みを帯びており、R無しは角が立った状態の商品を表します。もしアルミ製のアングルに触れる機会が多い使い方をするのであれば、R付きを選んだほうが見た目もよく、手を切りにくいというメリットがあります。

参考記事

アルミとステンレスを比較した記事も下記ページにて執筆しておりますのでご参考下さい。

アルミとステンレスを徹底比較!【専門家が語る】



アングル加工の方法

レーザー加工

引用元:ヒグチ鋼管株式会社

レーザー加工は名前の通りレーザーを使用し、レンズを使用して1点にエネルギーを収束させることで金属の切断や穴あけをおこないます。加熱する範囲が狭いことから、熱による変形も最小限に抑えることができるので、薄い厚みの鋼材でも対応しやすいことが特徴です。

機械加工と違い、バリやカエリがほとんど発生しない、加工時に粉塵が飛ぶことがないのでメンテナンス性が良いといったメリットがあります。

レーザー加工は刃物が入らないような細かな場所でも穴あけや切断がしやすく、加工に金型を使用しないことから、小ロットの製品にも適しています。


機械加工

引用元:溝西鐵鋼株式会社

機械加工の方法はさまざまですが、アングルをせん断することで切断や穴あけなどをします。

アングルを切断する場合はバンドソーもしくはシャーリングにて切断します。これらは1本ずつの対応ではなく、まとまった数を一度に切断できることから多ロットの加工に適しています。

アングルは穴あけ加工することも多く、機械加工ならプレスにて穴あけされます。プレス加工は金型さえあれば短時間での加工が可能となりますが、レーザー加工と違いバリ・カエリが発生するので注意しましょう。


溶接

引用元:株式会社竜洋

アングルを使った溶接は、造るものや材質によってTIG溶接、アーク溶接、YAG溶接などから適した方法を選びます。金属の部材同士を繋ぎ合わせるために行う溶接は、機械的接合法と比べて以下のメリットがあります。

溶接のメリット

  • ・部材を追加しなくて良いのでコストと重量をカットできる

  • ・技術力にもよるが材質やサイズを問わずに接合できる

  • ・制作工数が減ることで制作時間の短縮になる

  • アングルでの制作物は、アングルどうしを繋ぎあわせたものが多いです。アングルを繋ぎ合わせるには、溶接の前に一部分を切断して切り欠きを設ける必要があるでしょう。溶接での組付けで精度の高いものを作るには作業員の技術を要し、切り欠きを設ける作業(ノッチング)から角度や寸法、バリ取りなども含めて確かな精度が要求されます。

また、肉厚が薄いアングルを溶接する場合は、溶接の熱により歪む可能性があるので注意しましょう。もし溶接のことでお困りのことがあればMitsuriにお気軽にご相談ください。

参考記事

アングル材の溶接については以下の記事にて詳しく記述されているので参考にしてみてください。

アングルの溶接ならMitsuri!【全国どこでも】1コ〜お受けいたします!



アングルの加工事例

架台

引用元:株式会社双葉電気製作所

架台は何かしらの機器等を設置するための台となります。家庭だとエアコンの室外機を設置するのに使われていることが多いです。

グレーチング用受枠

引用元:加藤金物

グレーチング用の受枠にもアングルは使用されています。グレーチング用受枠は幅の寸法が重要とされているので幅決め材が溶接されていることが多く、コンクリート打設時に受枠がズレないようにアンカーも同じく溶接されています。

スチール製の受枠が主流ですが、景観を重視するような場所ではサビに強いステンレスが採用されることもあります。受枠がステンレスの場合は、蓋もステンレス製のものが使われていたり、景観上見た目の良い化粧用の蓋が採用されていたりするでしょう。

ツリーガード用受枠

引用元:KANESO

ツリーガードとは、街中で良く見かける街路樹の根本を保護している鉄製の蓋のことを指します。アングルはツリーガードの受枠として用いられており、直角状に枠を接合するのに機械加工や溶接がおこなわれています。

こちらの製品もグレーチング用受枠と同様に、スチール製の材質が主ですが、景観を重視した場所での施工現場だとステンレスが採用されることもあるでしょう。



アングル加工ならMitsuri!

今回はアングル加工の方法について紹介しましたがいかがでしたでしょうか?

アングルは主に鉄・ステンレス・アルミを用い加工します。アングルを切断・穴あけするにも加工方法によって特徴が少し異なり、レーザー加工の場合は加熱される範囲が狭いことからアングルが歪みにくく、その他にもバリやカエリがつかない、粉塵が飛ばないなどのメリットがあります。機械加工の場合はバリやカエリがつきやすいものの、アングルの切断は多数同時におこなえ、穴あけも対応する金型さえあれば短時間での加工が可能です。溶接は他の金属部材と繋ぎ合わせるのに有効で、機械的接合法と比べてコストと重量をカットできるほか、材質やサイズを問わずに接合できる、制作工数が減ることで制作時間の短縮になる、といったメリットが多数あります。

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