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【パンチングメタル 】開孔率(開口率)と強度の関係

パンチングメタルとは、パンチング加工によって孔が開けられた金属の板を指します。建築、自動車、家電など幅広い分野で利用されている材料です。孔の形状や、材質などによってさまざまなパンチングメタルが存在し、用途によって使い分けされています。

パンチングメタルとは

パンチングメタルは、打ち抜き(パンチング)加工が施された金属板を指し、打抜金網またはPerforated Metalとも呼ばれます。打ち抜き(パンチング)加工は、下図のようにパンチとダイと呼ばれる金型を使用して、金属の板材などを任意の形状に打ち抜く加工方法です。

パンチングメタルでは、打ち抜き(パンチング)加工によって金属板に対して孔を開けることで、その他のタップ加工やリーマー加工といった穴あけ加工と比べて、加工時間を短縮し、より安価に製作できます。

パンチングメタルの用途は多岐にわたり、建築材料としてさまざまな内外装材に使用されるほか、その意匠性を活かしてモニュメントなどにも利用されています。

参考:【パンチングメタル】材質やサイズ、製品事例まで専門家が解説!

参考:パンチングプレートならMitsuri!種類や材質について専門家が解説!

パンチングメタルの開孔率(開口率)とは

パンチングメタルの開孔率(開口率)とは、パンチング加工によって打ち抜いた開孔部分の全体に占める割合を指し、パーセント(%)で示されます。開孔率(開口率)は、パンチングメタルの孔の種類、孔の径、ピッチ、配列などを基に計算し、導き出されます。

パンチングメタルの開孔率(開口率)と強度

パンチングメタルの開孔率(開口率)と強度の関係は下図のように示され、開孔率(開口率)が大きくなればなるほど、強度は低下します。ただし、荷重の方向によって強度は異なります。

引用元:Industrial Perforators Association

(注:S * =パンチングメタルの降伏強度、S =パンチング加工されていない材料の降伏強度)

パンチングメタルの孔(穴)の形状・配列・方向

パンチングメタルの孔(穴)の形状はさまざまで、代表的な形状には丸孔、長孔、角孔などがあります。中でも、丸孔が多用されています。また、孔(穴)の配列(パターン)にも60°千鳥、45°千鳥、並列などの種類があり、60°千鳥が最も一般的な配列として使用されています。下図に、それぞれの孔(穴)の形状及び配列を示しました。

丸孔

長孔

角孔

そのほかにも、以下のような亀甲や装飾用孔のパンチングメタルも存在します。

パンチングメタルの孔(穴)の方向について、丸孔、角孔の場合では、下図のように、板材の短い辺が千鳥状となり、長い辺が目方向(送り方向)となります。ただし、この方向を逆にした「逆抜千鳥」も存在します。

また、長孔やダイヤの場合では、下図のように孔の長さ方向が、板材の短い辺の方向に平行になるタイプ(S/L)と、板材の長い辺の方向に平行になるタイプ(L/L)が存在します。

このように、パンチングメタルの製作を工場に依頼する際には、パンチングメタルの孔(穴)の形状、配列、方向を指定する必要があります。

最後までお読みいただきありがとうございます。
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