精密板金の軽量化を実現！アルミ精密板金の設計ポイントとは？

投稿日：2023年05月22日

「精密板金をより軽量化したい…」なんてお悩みありませんか？

「精密板金をより軽量化したい…」皆様はこういった軽量化に関するお悩みはございませんか？

近年、金属部品をはじめとし、軽量化の需要が非常に高まっています。

その中でも、特に高速で移動・駆動する機械や装置には軽量化が非常に求められており、弊社も軽量化に関するご相談をよく頂戴しております。

そこで、当記事では、こういった軽量化でお悩みの方に向け、精密板金の軽量化を実現するための設計ポイントをご紹介します。

是非、最後までご確認ください。

軽量化のために最も考慮すべきことは、当然のことながら製品の”材質”です。

精密板金に用いられる主な材質としては、鉄・アルミ・ステンレスが挙げられます。

これらの材質の重量を比較すると、下記の通りになります。

ステンレス（比重：約7.9）　≧　鉄（比重：約7.8）　＞　アルミ（比重：約2.7）

皆様もご存知の通り、鉄・ステンレスと比較し、アルミは大幅に軽い材質であるといえ、この軽いアルミを採用すれば、軽量化に直結します。

しかし、軽量化を実現するアルミの設計においては注意するべき点が多々あります。

軽量化において、材質と同様に考慮すべきことが製品の”板厚”です。

板厚が薄ければ薄いほど、製品の体積が小さくなるため、軽量化へとつながります。

しかしながら、鉄・ステンレスと比較し、アルミはその材質特性から溶接を行うと歪みが発生しやすく、一般的には溶接が可能な板厚は、t=2.0mm前後とされています。

そのため、薄板のアルミへの溶接は極力避けて、溶接以外の接合方法（リベット留め、ナット・ボルト圧入）を採用することが一般的です。

アルミ精密板金の設計において注意すべき点は溶接だけではありません。

アルミは曲げ加工の際に割れやすい材質であるため、板厚に応じて曲げRを大きく取るように設計する必要があります。

例えば、アルミ精密板金を設計する際に、内Rを鉄やステンレスのように鋭角・直角で設計をしてしまうと、割れが発生しそもそも精密板金の製品として成り立たなくなってしまいます。

さらに、ボックス形状の製品を設計・製造する際には、内側がRによって狭くなるため、組み込まれる別製品を格納する有効面積が狭くなってしまいます。

つまり、アルミを用いた精密板金はどうしても曲げRができてしまうので、これを考慮して設計を行う必要あるのです。

いかがでしょうか。今回は、精密板金の軽量化を実現するアルミの設計ポイントについてご紹介しました。

精密板金ひらめき.comを運営するCREST PRECISIONでは、アルミの薄板板金加工を得意としています。

例えば、TIG溶接のみならず、歪みの発生が少ないファイバーレーザー溶接を活用することで、MAX：t=0.5mmの溶接を行うことが可能です。

この薄板アルミ板金加工技術を用いることで、より板厚の薄い製品設計・製作が可能となり、軽量化に関する様々なお悩みにも対応しております。

精密板金の軽量化でお困りの方がいらっしゃいましたら、お気軽に当社にご相談ください！