多くのチームが、金属部品の適切な組み立て方法を見つけるのに苦労している。組み立てが悪いと、生産が遅れ、コストが上がり、品質が低下する。エンジニアやバイヤーは、しばしば不明確なオプションや混乱した選択肢に直面します。適切な技術を使うことで、強度が向上し、時間が短縮され、一貫性が高まります。
最適な板金組立方法には、溶接、リベット、ボルト、クリンチなどがある。それぞれの方法は、異なるニーズに適合する。強固な接合に最適なものもあれば、スピードや低コストに有効なものもある。適切なものを選ぶには、部品の設計、荷重強度、材料の種類、生産量によります。
それぞれの組み立て方法には長所と短所があります。それぞれの長所と短所を確認し、最適な方法を選びましょう。
#1溶接
溶接 は、板金部品を接合する最も一般的な方法のひとつである。高熱を利用して2つの部品の端を溶かす。金属が冷えると、強固な接合部が形成される。
この方法は、強力で恒久的なコネクションを生み出す。この方法は フレーム, エンクロージャーおよび耐荷重部品。溶接は、自動車、工業、構造物の用途でよく使用される。
溶接にはさまざまな種類がある。 MIG（金属不活性ガス）溶接 は速く、厚い金属に適している。 TIG（タングステンイナートガス）溶接 よりコントロールしやすく、よりきれいな仕上がりになる。 スポット溶接 は、特に大量生産において、薄いシートメタルに使用される。
溶接は、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウムに最も適している。しかし、溶接にはきれいな表面と熟練した作業者が必要である。また、溶接が適切に行われないと、熱による歪みが生じることもある。
溶接は、強度と長期耐久性が最優先される場合に使用する。後で分解する必要がある部品や、後加工なしで外観の精度を必要とする部品には、溶接は最適ではない。
#2 リベッティング
板金部品のリベット接合 金属ピンまたはリベットを使う。リベットは両方の部品の穴を貫通する。その後、片方の端を変形させ、部品をしっかりと固定する。
リベットによる接合は、半永久的な強度を持つ。リベッティングは熱を使わないので、材料が反ったり焼けたりすることがありません。そのため、薄いシートやデリケートな部品に最適です。
主に2つのタイプがある。ソリッド・リベットは強力ですが、部品の両側にアクセスする必要があります。ブラインド・リベット（またはポップ・リベット）は片側から働き、スペースが狭い場合に便利です。
リベッティングは、航空宇宙、エレクトロニクス、金属製エンクロージャーで人気があります。リベッティングは、シンプルで素早く、費用対効果に優れており、アルミニウムやその他の軟質金属に適しています。
リベッティングは、安定した強度と迅速な生産が必要な場合に使用する。非常に厚い金属や、後で分解が必要な部品には最適な選択ではない。
#3ボルト
ボルト締めは、ボルト、ネジ、ナットを使って板金部品を連結する方法です。機械的な締結方法であり、取り外しや再組み立てが容易である。
この方法は丈夫で信頼できる。頑丈な構造物や、メンテナンスや将来の調整が必要な部品に適している。ボルトが適切に締め付けられていれば、高荷重に耐え、振動にも耐えることができる。
部品には穴が必要で、荷重を分散させるためにワッシャーが必要な場合もある。金属が薄すぎてねじ山を直接保持できない場合は、ねじ山付きインサートまたはナットを使用します。
ボルトは機械によく使われる、 括弧エンクロージャー、構造フレームなど。厚い金属にも薄い金属にも対応するが、正確な穴合わせが必要な場合がある。
ボルト締めを選択するのは、強度があり、後で分解するのも簡単なジョイントが必要な場合です。軽量設計や外観を重視する場合には不向きです。
#4 クリンチング
クリンチングは、2枚の金属板を強い力で押し付けて接合する。工具は接触点でシートを変形させ、熱やネジ、リベットを使わずにロックする。
クリンチングは、余分な部品や溶接ガスを必要としない、迅速でクリーンな方法である。熱で表面を傷つけることがないため、コーティングや塗装を施した金属に効果的です。
クリンチングは、薄板のスチールやアルミニウムに最適です。自動車パネル、空調システム、家電製品のフレームなどに広く使われている。接合は強固ですが、溶接やボルト接合ほど強くはありません。
この方法には特別な工具と設備が必要である。また、重なり合った接合部や非構造部品に限られる。
クリンチは、極端な強度よりもスピードとコストを重視する場合に使用される。大量生産で、クリーンで歪みの少ない仕上がりを求める場合に適している。
#5タブ＆スロットアセンブリ
タブとスロットのアッセンブリーは、金属にカットされた形状を使用する。タブはスロットにはめ込まれ、最終的な接合前にパーツを所定の位置に固定する。
この方法は、部品の位置合わせに役立つ。溶接、リベット、その他の接合工程で余分な固定具や治具の必要性を減らし、工程をスピードアップし、精度を向上させます。
タブとスロットの特徴は通常、レーザー切断またはパンチングで作られる。エンクロージャー、ブラケット、金属フレームによく見られます。
この方法は、部品が精密に設計されている場合に最も効果的である。これだけでは最終的な接合方法ではなく、溶接、リベット、接着剤による接合と組み合わせる必要がある。
タブとスロットのアッセンブリーを使用することで、嵌合を簡素化し、再現性を向上させ、労力を削減します。バッチ生産や一貫したアライメントが必要な部品に最適です。
#6ネジ付きインサート
スレッドインサートは、シートメタルに追加する金属スリーブで、強力で再利用可能なスレッドを提供する。母材が薄すぎてネジ山を保持できない場合に使用される。
これらのインサートは、あらかじめ開けられた穴にプレス、リベット、場合によっては溶接される。一度取り付けると、ネジやボルトをしっかりと固定することができる。
制御盤、筐体、部品の交換が必要な場合によく使用される。アルミニウム、ステンレス鋼、軟鋼のシートに適しています。
ねじ込み式インサートは耐久性を向上させ、ねじ山の剥離を防ぎます。また、組み立てやメンテナンスも容易になります。
薄い板金に、きれいで強力なねじ接続が必要な場合に使用する。コストがかかり、適切な工具が必要だが、繰り返し使う部品にはその価値がある。
#7接着剤による接着
接着剤による接合は、板金部品の接合に接着剤やエポキシを使用する。熱やネジ、溶接を必要とせず、強固な結合を形成します。
この方法は、混合素材や穴あけや加熱ができない表面に効果的である。また、応力を接合部に均等に分散させ、弱点を減らすことができる。
接着剤は、電子機器、自動車パネル、装飾部品などに使用されている。ファスナーが見えず、すっきりとした外観になります。
表面処理が重要です。油分、ほこり、粗い表面は接着を弱めることがある。硬化に時間がかかると、生産が遅くなることがあります。接着剤によっては、接着時に温度や圧力を制御する必要があります。
重要な場合や、薄い部品、コーティングされた部品、非金属部品を扱う場合は、接着剤を使用してください。高熱や高負荷の用途には最適ではない。
#8ヘミング
ヘミング は、シートの端を別の部分の上に折りたたむ。これにより、両者が固定され、滑らかで安全なエッジが作られる。
パネル、ドア、エンクロージャーに広く使用されています。折り返しエッジは強度を増し、怪我や摩耗の原因となる鋭いエッジを取り除きます。
ヘミングは、薄い鋼板やアルミニウムに最適です。固定力を高めるには、接着剤やスポット溶接と組み合わせることが多い。
この工程では、正確な曲げ加工と、割れやシワを避けるためのきれいなエッジが必要となる。金型は、特にきつい曲げに対して正確でなければならない。
ヘム加工は、エッジをきれいにし、負荷のかからない部分の強度を高めるために使用します。安全性、外観、フィット感を重視する場合に最適です。
#9圧着
圧着は、圧力を使って部品を折り曲げたり変形させたりすることで、シートメタルを接合します。熱や接着剤、余分な金具を使わずに部品を固定します。
この方法は迅速で簡単だ。空調ダクト、ケーブル・トレイ、照明器具、金属製ハウジングなどによく使われる。
圧着は薄板金属に最も効果的である。特殊な工具は必要だが熟練工は必要なく、接合部は軽量で低コストである。
溶接やボルト締めほどの強度はない。圧着接合は、高荷重や振動で緩むことがある。
軽荷重部品に迅速で低コストのソリューションが必要な場合は、圧着を使用してください。最小限のセットアップで、大量生産に最適です。
#10セルフクリンチングファスナー
セルフクリンチング・ファスナーは、シートメタルに押し込んで強力なスレッドまたはスタッドを作ります。一度取り付ければ、金属の永久的な一部となります。
溶接や接着剤を使わず、周囲の金属を変位させて固定する。一般的なタイプには、ナット、スタッド、スタンドオフなどがある。
これら ファスナー は、エンクロージャー、ブラケット、電子パネルなどに広く使用されています。スレッドを直接保持できない薄いシートメタルに最適です。
取り付けは素早く、表面を傷つけることもない。通常は軽く押すだけで十分です。ただし、基材がきちんと固定されるためには、基材がファスナーよりも柔らかくなければなりません。
薄い金属に強力で再利用可能なねじ山が必要な場合は、セルフクリンチファスナーを使用してください。時間を節約し、余分な部品や溶接の必要性を減らします。
#11ヒンジ
ヒンジは2つの金属部品を接続し、一方の部品を回転させたりスイングさせたりします。屋内では、パネル、カバー、アクセスポイントなどに使用される。
ピアノ・ヒンジ、バット・ヒンジ、コンシールド・ヒンジなど、さまざまなタイプがあります。サイズ、荷重、可動範囲によって選択します。
ヒンジは通常、溶接、リベット止め、ボルト止めで取り付けられる。表面に取り付けるように設計されたものもあれば、切り欠きにはめ込んでフラッシュ仕上げにするものもある。
彼らは囲いの中で最もよく働く、 キャビネットまた、定期的な開閉が必要な機器にも適しています。ヒンジを上手に選ぶことで、機能性、安全性、耐久性が向上します。
信頼性が高く、長持ちする可動ジョイントが必要な場合は、ヒンジを使いましょう。ただ、しっかりと位置合わせをし、支える部分の重さに合わせるようにしてください。
結論
板金組立には幅広い技術があり、それぞれに異なる目的があります。強固で永久的な接合部を提供するものもあれば、迅速な組み立てや簡単な分解を可能にするものもあります。最適な選択は、材料の種類、部品の機能、荷重強度、生産ニーズによって異なります。
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やあ、僕はケビン・リー
過去10年間、私はさまざまな形態の板金加工に没頭し、さまざまなワークショップでの経験から得たクールな洞察をここで共有してきた。
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ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。
