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アルミの試作板金での注意点とは?

はじめに

アルミは、鉄やステンレスなどの他の材質と比較し、軽量化しやすく強度も高くまた、耐食性にも優れている金属です。そのため、アルミの板金加工製品や試作加工品は機械部品や輸送機器、フレームや製品カバーなどとして様々な業界に使用されています。

その一方で、アルミは溶接の際に歪んでしまったり、圧延方向に沿って加工をしないと割れてしまったりすることがあるため他の材質と比較し、試作板金加工の難易度が高いと言われています。

今回は、試作板金を高精度かつスピーディーにご提供する、CrestPrecisionが長年の経験から得た、ルミの試作板金での注意点をご紹介致します。

 

アルミの試作板金での注意点

アルミの試作板金は材料選定や溶接・曲げ・仕上げなど注意する点や検討事項が非常に多く、難易度が高いです。

下記より、4つの注意点をそれぞれ詳しく説明いたします。

 

1.試作板金では、A5052を使用する。

試作板金を依頼する際、使用する材料は、A5052を選定し依頼しましょう

A5052は1000番台から7000番台までのその他のアルミの材料と比較し加工がしやすく価格も安く、またリードタイムも早いためアルミの中では試作板金に適している材料だといえます。

さらに、A5052は汎用材であり、一般的にどの会社でも在庫を保有しているため、即座に試作板金加工を行うことができます。

実際に当社が依頼をお受けする場合もほとんどのお客様がA5052を選ばれます。

 

2.溶接による歪みを回避するよう設計を行う

アルミの試作板金の溶接では、板厚違いの溶接に気を付けなければなりません。

アルミにおいて板厚違いのものを溶接する場合には、板厚の違いによって母材が溶けるスピードが変化してしまうため溶接が困難になります。

例えば、厚板を溶接できるよう、溶接電流を調整すると、薄板の母材が溶けてしまい穴が開いてしまいます。一方で、薄板が溶けないよう溶接電流を設定すると、逆に厚板が溶けないため接合ができないということが起こってしまいます。

そのため、アルミの試作板金において溶接を行う際には、ファイバーレーザー溶接を活用したり、リベット留めなどの別の接合方法を検討することがよいでしょう。

 

3.鋭角の曲げは割れるため設計時にRを付ける必要がある。

アルミの試作板金の曲げでは、鋭角の曲げは割れるため設計時にRを付ける必要があります。

アルミはステンレスなど他の材質と比較し曲げの際に亀裂やクラックが入りやすいという特徴があります。ステンレスの場合はアルミと同じ圧力をかけて曲げても、粘り気があり、亀裂が入りにくいためアルミと比較し曲げやすい材質であると言えます。

アルミの曲げ加工をしたい場合は、どれくらいのRにすれば割れないかを板金会社に聞き、それを設計寸法に反映させると、亀裂やクラックのない製品をスムーズに受け取ることが可能となります。

また、アルミの中でも前述のA5052や1000番台は比較的亀裂やクラックが入りにくい材料です。

 

4.アルミの外観品質を上げるためには、溶接の方法や箇所を変えるように指示をする。

アルミは、ステンレスや鉄と比較し、溶接後の表面処理が難しいと言われています。

ステンレスは溶接後の表面処理として後から磨くことができますが、アルミの場合後処理として磨くと素材の特性上、どうしても溶接痕が残ってしまいます。また、通常のアルマイト処理を行ったとしても同様に溶接痕が目立ってしまうことがあります。

そのためアルミの試作板金では、アルミの外観品質を上げるために、設計時に内側からの溶接や端面のみを溶接するなど溶接の方法や箇所を変えるように指示をするとよいでしょう。

また、溶接痕が目立たないようにしたい場合には溶接の段階で内側から溶接をしたり、外側から内側の端面のみを溶接するなどの方法をとると溶接痕が目立ちづらく、外観が綺麗な溶接品が出来上がります。

まとめ

アルミの試作板金では、注意する点や検討事項が非常に多く難易度が高いことがお判りいただけたかと思います。その中でも特にアルミの溶接は難しく、高い技術が必要です。

精密板金ひらめき.comを運営するCrestPrecisionは、月平均3955件の新規の試作板金を手掛けています。その経験から培った対応力とノウハウをもとに、試作板金をご検討されている設計者様に対して納期短縮のための材質や表面処理の設計変更提案、コストダウンのための形状・公差の変更提案など、様々なVA・VE提案を行っています。

複雑形状の試作板金の場合は、当初の設計のままでは製造ができない、あるいは非常に高くなってしまう場合もあります。そういった場合でも、当社にお声掛け頂ければ試作段階はもちろん、量産加工も見据えた上での、お客様にメリットのある技術提案を行うことが可能です。

試作板金についてお困りの方は、お気軽に当社までご相談ください。

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試作板金のスピードを上げるためのヒントとは?

はじめに

お客様の開発品の試作を依頼いただく中で、お客様から「試作板金のスピードをあげたい」というご相談をもらうことが多くあります。製品の開発進めるために活用される試作板金は、なんといってもスピードが重要です。

 

試作品のスピードを上げるためには、それぞれの工程(見積・データ作成・ブランク・曲げ・溶接・出荷など)を最適化すると共に対応に十分なキャパシティを持たせることが必要です。
しかし、工程の最適化やキャパシティにも限界があり、各工程の能力増強やキャパシティを広げるなどの方法は、一朝一夕ではおこなえるものではありません。

ではどうすれば、試作板金のスピードを上げることができるのでしょうか?

今回は、精密板金ひらめき.comを運営するCrestPrecisionがお客様にご提案している0次試作のスピードを上げるためのヒントをお伝えいたします。

 

試作スピードを上げるためのヒント

通常、当社をはじめとした試作板金を行う会社が開発品などの試作依頼を受ける場合、下記のような流れに沿って進めます。

 

設計者が3DCADにて製品を設計→設計者が三面図に変換し寸法・交差・材質・特記事項を記載

図面を送付し試作を依頼→図面にしたがって試作品を製作→納品

実は、上記の5つの工程うち1つの工程を見直すことで試作スピードを格段に短縮することが可能となります。
いったいどの工程を見直せばよいのでしょう?

試作のスピードを短縮するために見直すべき工程は②の三面図に変換し寸法・交差・材質・特記事項を記載
という工程です。

②の工程では、設計者様が図面の作成をするのに時間がかかってしまったり、試作板金を行う会社が図面を解読し、形状認識をするのに時間がかかってしまうことがあります。
また、複雑な図面を設計したり、解読・図面の形状認識をするのには経験や知識も必要となります。

そこで、精密板金ひらめき.comを運営するCrestPrecisionでは、形状確認やラフモデルを確認するための目的の0次試作の場合下記の画像のような3DCADで設計した状態で当社に依頼していただくことをご提案しております。

形状確認やラフモデルを確認するための目的の0次試作においては、細かい寸法公差の記載は必要なくJISの一般公差で十分対応可能です。
0次試作のときに精度などを設定する作業を当社にお任せいただくことで、設計者様の作図の手間がなくなり他の作業をすることが可能となります。
また、作図作業をプロである当社が行うことにより、早く確実に試作品をお渡しすることが可能となります。

 

では、具体的に当社に依頼いただくとどれくらいの時間が短縮できるのかというと
 
図面のボリュームによって変わりますが、図面一枚当たり
 
・簡単な図面であれば10分程度
・曲げが多くあるものについては30分程度
・曲げ+溶接があるものについては1時間程度
 
時間の短縮が可能となります!
 

まとめ

製品の設計開発にかかる時間は競合他社様との競争において重要な点になるかと思います。
形状確認やラフモデルを確認するための目的の0次試作の設計図を書くことに開発部門や設計者様の貴重なお時間を費やす必要はありません。
3DCADの状態で、板金設計・加工のプロであるの当社にお任せしていただくことによって試作のスピードの短縮と手配の手間の削減が可能となります。

精密板金ひらめき.comを運営するCrestPrecisionでは、新規試作板金、約4000件/月の経験から培った対応力で迅速に試作対応致します。

板金部品の試作にお困りの方は、お気軽に当社までご相談ください。

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