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【加工技術紹介11】初心者でもわかる!プレス加工の基本と最新技術を徹底解説

作成日:2024年8月5日 更新日: –

OUTSENSEによる加工技術紹介の第11回は、プレス加工についてです。

プレス加工といっても、その種類は多岐にわたります。

今回は、メリットデメリットや最新の技術、そして今後の展望までご紹介します。

ス ポ ン サ ー リ ン ク

目次

プレス加工とは?その基本概念と歴史

プレス加工の定義

プレス加工は、金属板に対して圧力を加えて特定の形状に変形させる加工方法です。通常、プレス機械を使用して金型に素材を挟み、強力な力で押しつぶすことで製品を作り出します。この加工方法は、主に自動車部品や家電製品などの大量生産に適しています。

プレス加工の歴史と進化

プレス加工の起源は古代エジプトやギリシャにまで遡りますが、産業革命以降に機械化され、大量生産が可能になりました。19世紀末から20世紀初頭にかけて、プレス機械の技術が飛躍的に進化し、現在では高度に自動化されたプレスラインが広く使用されています。

代表的なプレス加工の種類とその特徴

単発プレス

単発プレスは、1回の動作で1つの加工を行う方法です。比較的簡単な形状の部品を作るのに適しています。この方法は初期コストが低く初期コストが低く、小規模な生産に向いています。

順送プレス

順送プレスは、複数の工程を1つのラインで連続して行う方法です。高い生産性を誇り、複雑な形状の部品の大量生産に適しています。金型の切り替えが容易で、生産効率が高いのが特徴です(JKB-Net)​

トランスファープレス

トランスファープレスは、素材を複数のステーションに移動させながら加工する方法です。大きな部品や複雑な形状の部品を効率よく生産できます。特に、自動車産業で多用されています(Yama Shiro)​

フォーミング加工

フォーミング加工は、せん断・プレス・曲げなどの連続的な工程を組み合わせた加工方法です。高度な形状の製品を一度に作ることができ、生産効率が非常に高いです​ (はじめの工作機械)​。

プレス加工の工程と使用される機械

プレス機械の種類と役割

プレス加工には、様々な種類のプレス機械が使用されます。代表的なものには、単発プレス機、順送プレス機、トランスファープレス機などがあります。これらの機械は、それぞれ異なる用途と特性を持ち、適材適所で使用されます(Yama Shiro)

プレス加工の一般的な工程

プレス加工の工程は、以下の通りです。

  1. 素材の準備:金属板などの素材を用意します。
  2. プレス加工:素材を金型に挟み、プレス機械で圧力をかけて成形します。
  3. 仕上げ:必要に応じて、トリミングや表面処理などを行います。 このプロセスにより、高品質で一貫性のある製品が製造されます。

プレス加工の利点と課題

プレス加工のメリット

プレス加工の主な利点は、生産性の高さと大量生産への適性です。以下の点が挙げられます。
  • 高い生産性:連続的な加工が可能で、大量生産に適しています。
  • 品質の安定性:金型を使用するため、製品の品質が均一になります。
  • 低コスト:長期的には、製造コストが低く抑えられます(Mitsuri Matching Platform)​

プレス加工のデメリット

一方で、プレス加工には以下のようなデメリットもあります
  • 初期コストが高い:金型の製作には時間と費用がかかります。
  • 設計変更が困難:金型完成後の設計変更は難しく、小ロット生産には向いていません(Mitsuri Matching Platform)​。

プレス加工に使われる素材とその特徴

一般的な素材

プレス加工には、以下のような一般的な素材が使用されます。

  • 鋼板:強度と加工性に優れ、広く使用されます。
  • アルミニウム:軽量で耐腐食性があり、自動車や航空機部品に適しています(Kyoden Seimitsu)​​ 。

特殊素材

特殊な用途には、以下のような素材が使用されます。

  • インコネル:耐熱性と耐食性に優れ、航空宇宙産業で使用されます。
  • クラッド材:異なる金属を組み合わせた素材で、特定の物理特性を持たせるために使用されます (JKB-Net)​

プレス加工に使われる素材とその特徴

最新の精密プレス加工技術

最新の技術では、微細な形状や高精度な部品の製造が可能になっています。例えば、特殊な金型を使用することで、±30μmの高精度での加工が実現されています (JKB-Net)​。

自動化とロボットの導入による効率化

プレス加工の現場では、自動化とロボットの導入が進んでいます。これにより、効率化と生産性の向上が図られています。ロボットによる搬送システムや自動化ラインの導入が進み、人的ミスの削減と生産効率の大幅な向上が期待されています​。

今後の技術革新とその影響

将来的には、さらに高度な自動化やAIの導入が期待されています。これにより、より効率的で高品質な製品の製造が可能になるでしょう。特に、リアルタイムでの品質管理や生産ラインの最適化が進むことで、製造業全体の生産性が飛躍的に向上することが予想されます。

まとめ:プレス加工の未来

プレス加工は、多くの工業製品の製造に欠かせない技術です。特に自動車産業や家電製品などで広く利用されており、その生産性の高さと品質の安定性が強みです。今後も技術革新が進み、より高性能な製品の生産が期待されます。新しい素材や加工方法の開発により、プレス加工の可能性はますます広がっています。

OUTSENSEでも折り加工の製品開発等を日々おこなっています。

何かお手伝いできることがありましたら、ぜひ弊社にご相談ください。

ス ポ ン サ ー リ ン ク

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株式会社OUTSENSE(あうとせんす)

株式会社OUTSENSEは、「折り工学」を専門とした設計会社です。折りによるデザイン性のや機能性の付与を通して、新規事業開発や製品課題解決をいたします。

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株式会社OUTSENSEは、「折り工学」を専門とした設計会社です。折りによるデザイン性や機能性の付与を通して、新規事業開発や製品課題解決をいたします。本ブログでは、「折り工学」や研究開発、環境技術について発信しています。

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