【製缶とは？】加工の流れについて専門家が詳しく解説！

製缶加工というもの具体的にどういうもの？

フレームや筐体とどう違うの？

今回は上記のような疑問にお答えするべく、製缶加工についてご紹介させていただきます。「製缶加工って何？」と思っている方は勿論、これから製缶加工を金属加工メーカーに依頼しようと考えている方には是非ご一読頂ければと思います。

製缶とは

製缶とは、鉄やステンレス等の金属板を加工することによって、骨組み上の物や容器などを作り上げることをいいます。製品例には、水槽やタンク、鉄骨、クレーンや船の部品など基本的に大型のものが挙げられます。より複雑な形状の構造物も製造可能なことから、板金加工とは区別されています。

この製缶板金は、熟練した溶接技術が必要となります。溶接技術は、技術者の技量によって製品の完成度に差が出てしまうため、製缶加工の依頼をする際には、会社の規模などで判断するのでなく、優秀な溶接工を有する会社を選ぶことが重要です。以下、製缶加工の流れです。

①設計

②切断・抜き加工

③曲げ加工

④溶接

⑤穴あけ加工

⑥機械加工

⑦研磨加工

⑧表面処理

以上の工程を経て製造されます。

①設計

はじめに製品の図面設計をします。ほとんどの場合は、お客様が設計者にですが、依頼先には、設計段階から相談に乗って、最適な加工法方を提案している会社もあります。設計時点から必要精度やコスト削減などを設計に盛り込み、図面を描くことが大切です。製缶加工は、技術者の選定もポイントですが、コスト削減も重要です。

どの金属加工でもコスト削減は大切ですが、工程や人的要素が大きい製缶板金では、コストを抑えながら価値を高めること(VA・VE提案)がより重要です。このVA・VE提案は、品質の向上を図るとともにコスト削減をすることが目的です。その為には、設計開発の段階から製品作成までのコストを考慮しなくてはいけません。

VA・VE提案には、生産加工のコストダウンをすると共に、作業工程での二次的加工を避ける場合もあります。

二次的加工とは、加工をした後に手作業で再度の加工作業や追加で加工をすることです。設計段階で、更なる加工や再加工が必要になるのか判明するため、その段階でいかに二次的加工を避ける提案ができるかがポイントになります。

二次的加工は、時間がかかってしまうだけでなく、品質低下に繋がる恐れもあります。できるだけ回避するようにしましょう。

②切断・抜き加工

切断・抜き加工は、素材から必要な形状を抜き取る加工です。使用する機器や設備には、レーザーやタレットパンチが挙げられます。製品の用途や素材の特徴によって機器を選ぶことが重要です。切断加工には、他にも様々な種類の加工機械がありますが、金属加工メーカーの中には、特定の素材しか加工していない場合や、レーザー加工機器などを導入していない場合もあるため、注意が必要です。

③曲げ加工

ダイと呼ばれている型の上に板を乗せた後に、押し金型を使い金属を折り曲げ、任意の形状に加工します。一般的に使用する機器には、プレスブレーキなどが挙げられます。

曲げ加工は、単純な作業に見え、とても繊細な加工です。曲げ加工の種類には、型曲げ、フランジ成形など様々な技法があるので、素材に負担の少ない曲げ加工を選びましょう。

④溶接

溶接をすることによって、2つ以上の金属を接合させます。素材や製品の用途に応じて溶接の種類を選ぶことが重要になります。使用する機器は、主にMIG溶接かTIG溶接です。

MIG溶接は、シールドガスにアルゴンやヘリウムといった不活性ガスのみを使用します。

TIG溶接は、タングステンという耐熱素材を電極にして、不活性ガス(アルゴンガス)を噴出させ、無酸素状態にした後、溶接を行います。

⑤穴あけ加工

部品をはめ込むためのボルトや穴を固定するために、タップ穴を開ける工程です。使用する機器は、ボール盤やラジアルボール盤などが挙げられます。

工作物に穴を開ける場合、ドリルをボール盤に取り付けて行う場合が一般的であるが、旋盤やフライス盤での穴開け加工もしばしば行われる。また近年はマシニングセンタの普及により、他の加工と同時にマシニングセンタで行われることが増えています。

⑥機械加工

工作機械を使用することで、精密な加工をしていく工程です。素材を削ることで求める精度にすることができます。マニシング加工を行うのが一般的です。

⑦研磨加工

部品の表面を磨くことによって、溶接や他の加工処理の跡などを目立たないようにし、素材に光沢を出す工程です。研磨の方法としては、主にバレル研磨やバフ研磨などがあります。

⑧表面処理

素材の表面に被膜を形成することによって、耐食性・導電性・耐熱性などの様々な機能を付与していきます。また、表面処理には装飾性を高める目的で使用されることもあり、カラーアルマイトなどの加工で、多彩な着色が可能です。主に塗装やメッキを行います。

以上が製缶加工の工程になります。製品によっては、このほかにも特殊な加工を行うものもあります。製缶加工は他の加工と比べ、手作業を行うことが多い加工です。特に溶接加工については、技術だけでなく人的要素が大きくなる工程です。

板金加工との違いについて

製缶加工と板金加工の違いは、加工する素材の厚みと言われています。しかし、金属の厚みがどれくらいからが製缶板金になるのかという基準はありません。依頼する金属加工メーカーによって板金加工か製缶加工が分かれるために、依頼する際は調べるか、直接会社に相談して見ることをオススメします。(約７ｍｍ以上が製缶板金とされることが多いようです。)

また、製品によって製缶か板金加工かを分ける加工メーカーもあります。製缶加工品では、モーターブラケット・イケール・ローラー・シャフト・架台など、あまり聞きなれない製品が多いのに対して、板金加工として扱われるものには、車や家庭用品など、身近な物が多々あります。

板金加工との違いに、明確な基準はありませんが、扱う金属の厚みは板金加工よりも大きくなるため、仕上がる製品も必然的に大きくなります。また、板金加工と製缶板金では、価格や工程数にも違いが出るので、注意しましょう。

製缶加工事例

引用元：望月リング株式会社

引用元：植村溶接工業所

引用元：コオメイ工業株式会社

引用元：株式会社難波製作所

製缶加工ならMitsuri！

今回は製缶加工についてご紹介しましたが、いかかでしょうか。

製缶加工は普段あまり聞かないものですが、建物の組み立て素材や船の一部品などにも活躍しています。板金加工とも区別されているため、依頼する方は十分に注意して取引先を選びましょう。

この記事を読んで、今まで製缶加工について知らなかった方や、知っていても疑問が残っていた方々に、少しでもお役に立てれば幸いです。