試作板金加工とは?基礎からご説明します!

板金加工の基礎

試作板金加工とは?基礎からご説明します!


缶ジュース、フライパン、自動車など日常生活で工業製品が欠かせない今の世の中。

金属加工も日々発展し続け、画期的な新製品が次々と登場して私たちの生活に役立ってくれていますね。

そんな、世の中をどんどん便利にしている工業製品ですが、どんな新製品も発売前には数々の試作品が作られ、何度も問題の改善を繰り返してようやく世に生み出されています。

今回はその試作品づくりに一役買っている試作板金加工というものの知識を深め、新製品が作られている裏側を少しだけ覗いていきましょう。

試作板金加工ならMitsuri

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Mitsuriなら、板金加工を専門にしている工場の一括見積もりを取ることができます。小ロット個人での加工依頼OKの工場に絞って見積りすることも可能です。試作も大歓迎です!

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さらにMitsuriには多数の試作板金加工実績があるため、安心して依頼できるんです。

試作板金加工でお困りの方は、ぜひ一度ご相談ください!

試作板金加工とは?

金属の加工は板金加工に限らず基本的に量産を目的とします。

工業製品を量産するには金型が必要で、金型さえ作られていれば加工法によっては後はもう図面を機械に設定するだけで、製品や部品の素材をほぼ自動で加工することができます。

金型とは金属を加工する際、一定の形にするための原版のようなものですね。

引用元:一般社団法人 日本金型工業会


試作板金加工の場合も製品の量産を見据えて、最終的にこのような金型を作製できるように作られることが多くなります。

金属を加工した後の形状によっては、複雑だったり金型に不向きな形だったりと金型の作製ができないこともあるので、そのようなことがないように作られるのです。

機械による量産ができなければ、商品の大量生産コストダウンが難しくなるので、工業製品にとって量産ができるか否かは非常に重要です。

そのため、金型を作るための試作品を完成させること、それが試作板金加工の主な役割となります。


引用元:試作板金加工.com


試作板金加工の場合、試作ということもあり一からの設計となるため、設計者によって技術力や段取り、そして見積もりに大きな差が出ます。

基本的に通常の板金加工よりも難しく、加工費も割高になりますが、それを加味しても予想よりも高くなってしまうことがあるのです。

ですが依頼の度に構造の変更が可能で、依頼者の希望通りの形に加工してもらうことができます。

また、試作板金加工では短い期間での納期が求められます。

クライアントからすれば新製品の開発を遅らせるわけにはいかないので、当然と言えば当然と言えるでしょう。

試作板金加工は技術力とスピードのどちらも要求される高度な加工技術なのです。

試作板金加工の仕事の流れ

試作板金加工は主に新製品の部品を作るための加工です。

そもそも、板金加工とは平らな金属板を曲げたり切断したりして加工することを言い、ほとんど機械を使って加工されます。

しかし試作板金加工の場合は、一から設計する関係で機械をあまり使えず手作業ですることが多いので、少量の生産しかできません。

また、新製品を作っている段階の依頼であるため、部品もどんなものがいいか試しながらということになります。

引用元:アートウインズシートメタル株式会社


通常の板金加工の流れは上の図の通りです。

試作板金加工の場合、この流れを実現するため、検証修正にかなりの時間を要します。

部品を試作して検証。問題があればその都度修正して、再び部品を作り直して検証。

この検証と修正の工程を繰り返して、より優れた部品ができるように仕上げていき、量産体制を整えます。


試作板金の生産工程

引用元:試作板金加工.com


試作品が完成した後、当然ながら検証をしてから生産ラインを整えますが、いざ量産!となった後でも問題点が見つかることがあります。

すでに量産体制に入ってしまった後でも、問題が出てしまうとまた部品の試作に戻らなければいけません。

一からの生産になるため、難しかったり気づかなかったりと仕方ない部分もありますが、試作品が不十分のまま通ってしまうと余計にコストが掛かったり製品の完成が遅れてしまうので、理想的な部品が完成したと思っても検証は必須です。

学校のテストと同じように、完璧にできたと思っても見直しはしっかりしないといけないんですね。

実際、生産に入ってからの再検証・再修正は珍しいケースではないので、後になってなるべく問題がでないように検証は入念にする必要があるのです。

そうして何度も同じ部品の試作を作り、強度やコストなどをより優れた部品に仕上げることで、新しい製品が生み出されていきます。

試作板金加工の種類

たとえ試作品であっても加工の種類は様々あります。

以下は金属の加工によく使われる方法ですが、試作板金の加工でも同じくよく使われます。

・プレス加工

・レーザー加工

・切削加工

・溶接加工

・タレットパンチプレス加工

・表面処理加工

名前からだいたいどういう加工方法か想像がつくものが多いでしょうか。

今回はこれらの代表的な加工法を見ていきましょう。

プレス加工


引用元:なるほど!機械加工入門


名前の通り、金属を挟んで押し込むことで部品を形成する加工法です。

広く一般的に使われる加工法で製品を大量生産するのに向いています。

通常の加工では金型が作成済みであるため自動的に加工され続けますが、試作板金では金型を個別に作る必要があります。

レーザー加工


引用元:富山鋼機株式会社

これも文字通りレーザーを使った加工ですね。

レーザーの高熱で穴を開けたり切断したりして板金を溶かします。

レーザー加工が普及したことによって、これまで手作業していた細かく難しい加工も短時間でできるようになりました。

ただし、機器によっては分厚い素材は加工できないことがあります。

切削加工

引用元:MONOist

材料を削るための工具が高速で回転し、不要な部分を削り取っていく加工法です。

工具を変えることによって表面を削ったり穴を開けたりと様々な加工ができます。

一見、木材やプラスチックなどの硬くない素材しか加工できないように思えますが、金属であっても問題なく加工できるのは驚きです。

溶接加工


引用元:TSUBOKO


金属を溶かすことで、二つ以上の素材をくっつける加工法です。

溶かして繋げるだけの単純な加工法に思えますが、意外にも60種類ほどの加工の方法があったりします。

また、金属を溶かすには多大なエネルギーを要しますが、溶接部分以外の所を溶かさないようにしなければならなかったり、コスト面を配慮してなるべく効率よくエネルギーを使う必要があったりと難しい技術も要求されます。

タレットパンチプレス加工

引用元:なるほど!機械加工入門


タレットパンチプレスという機械で板金に穴を開ける加工法です。

薄い素材であれば自動で加工できる反面、厚い素材や機械に収まらない大きな素材は加工できないことがあります。

いろいろな円形の穴を開けることができ、多品種少量生産に向いている加工法です。

表面処理加工


引用元:平井精密工業株式会社


製品や材料の表面を塗装やメッキなどで装飾する加工です。

模様や彩りをつけたり滑らかしたりと画像の豊富なデザイン力に目を奪われますね。

装飾して綺麗に魅せるだけなく、機能性を持たせたり錆びにくくすることもできます。

せっかく綺麗に加工してもすぐに錆びてしまってはもったいないので、なるべく長持ちさせたいところですね。

試作板金加工まとめ

失敗は成功のもとという言葉がある通り、世に溢れている製品は試作品を作っては改善しての試行錯誤により生まれたものがほとんどです。

日本の製品は昔から丈夫だったり性能が良いと言われてきましたが、こうした努力があったからこそなのでしょう。

試作板金加工はそんな優れた製品を完成させる土台となる部分を担っているのです。



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