板金加工とプレス加工の基本知識｜それぞれの特徴と用途

板金加工とプレス加工、これらの言葉を耳にしたことはあるでしょうか？ものづくりの現場では、これらの加工技術が非常に重要な役割を果たしています。しかし、それぞれの特徴や用途、さらには両者の違いについては意外と知られていないことが多いのです。「板金加工とプレス加工の違いがわからない」「それぞれの加工がどのように使われるのか知りたい」と感じている方も多いのではないでしょうか。

このガイドでは、板金加工とプレス加工の基本を分かりやすく解説し、どのような場面でどちらの技術が適しているのかを具体的に紹介します。板金加工は金属の板を用いた柔軟な加工が特徴であり、一方でプレス加工は高効率で大量生産に向いている技術です。これらの知識を身につけることで、ものづくりに対する理解が深まり、業務の効率化やコスト削減にも繋がるでしょう。

技術の進化と共に、板金加工とプレス加工も新しい展開を見せています。今後のものづくりを担うためにも、是非本記事を通じてその基本知識をしっかりと学んでいきましょう。

1. 板金加工とプレス加工の違いについて理解する

板金加工とプレス加工は、どちらも金属加工の重要な技術ですが、その方法や適用範囲には違いがあります。これらの加工方法の理解は、製造業において重要な役割を果たします。

1-1. 板金加工とは

板金加工は、薄い金属板を使用して、切断、曲げ、成形、溶接などを行う技術です。この加工法は、金属板を取り扱うため、軽量で精密な部品の製造に広く使用されます。加工精度が高く、複雑な形状を作成することが可能です。

1-2. プレス加工とは

プレス加工は、金属板に対して高い圧力を加えて、所定の形状に成形する技術です。この方法では、プレス機械を使って金属を押しつぶしたり、叩いたりして形を作ります。大量生産に適しており、効率的に部品を作ることができます。

1-3. 板金加工とプレス加工の違い

• 加工方法:
  • 板金加工: 切断、曲げ、成形、溶接など、多岐にわたる手法を使用して製造します。
  • プレス加工: 高圧力を利用して金属板を成形します。特に一度に大量に部品を作るのに向いています。
• 用途:
  • 板金加工: 複雑な形状や少量生産に向いています。
  • プレス加工: 大量生産に向いており、均一で規格化された部品が多く製造されます。
• コスト:
  • 板金加工: 少量生産や精密部品には向いていますが、コストが高くなることがあります。
  • プレス加工: 高速で大量生産が可能なので、大量生産においてコスト効率が良いです。

2. 板金加工とプレス加工のメリットとデメリット

それぞれの加工方法には、メリットとデメリットがあります。適切な方法を選択するために、それぞれの特徴を理解することが大切です。

2-1. 板金加工のメリット

• 複雑な形状や精密な加工が可能
• 少量生産に向いている
• 高精度な部品を作成できる
• 加工後の調整がしやすい

2-2. 板金加工のデメリット

• 複雑な工程が必要で、時間とコストがかかる
• 大量生産には不向きである
• 加工精度を保つためには高い技術が必要

2-3. プレス加工のメリット

• 高速かつ大量生産に適している
• 同一形状の部品を効率的に作成できる
• 製造コストが低く、価格競争力が高い
• 精度が高く、一貫した品質を保つことができる

2-4. プレス加工のデメリット

• 一度の生産量が多くないと、コストが割高になることがある
• 複雑な形状の部品には不向き
• 型の変更や設計変更が難しく、柔軟性に欠ける

3. 板金加工とプレス加工の基礎知識

板金加工とプレス加工は、金属部品を製造する際に用いられる重要な技術です。それぞれの技術についての基本的な理解を深めることは、製造工程の選択に役立ちます。

3-1. 板金加工の基本技術

板金加工は、金属板を加工してさまざまな部品を作り出す技術です。以下に主な技術を挙げます：

• 切断: 板金を希望するサイズや形に切り取る作業。切断にはレーザー切断、ウォータージェット切断、ターニングなどの方法があります。これにより、精密で複雑な形状を作り出すことが可能です。
• 曲げ: 金属板を特定の角度に曲げる加工方法です。ベンダーと呼ばれる機械を使って、金属板を曲げてL字、V字などの形状に加工します。精密な角度調整ができることが特徴です。
• 成形: 金属板を圧力をかけて、形状を変化させる方法です。深絞りや抜き加工を使い、複雑な立体的な形状を作り出します。
• 溶接: 複数の金属部品を一体化させるために用いられる技術で、TIG溶接、MIG溶接、スポット溶接などが使用されます。部品同士を強固に接合するために必要です。

これらの技術は、細かい形状の調整が可能で、多様なニーズに対応することができます。

3-2. プレス加工の基本技術

プレス加工は、金属板をプレス機を使って変形させる技術で、主に次の方法が用いられます：

• 打抜き（パンチング）: プレス機で金属板を特定の形状に切り抜く方法です。部品の外形を切り取るために、金型を使用します。打抜き加工は、規格化された形状の大量生産に適しています。
• 絞り: 板金を金型に入れて圧力をかけ、金属を深く絞り込んで立体的な形状を作る技術です。これにより、深い容器やカップのような形を成形できます。
• 曲げ: プレス機を使って金属を折り曲げる工程です。これにより、V字やU字などの曲げ加工が可能です。特に金属板を正確に角度をつけて曲げるために使われます。
• 引抜き: 金属を引き伸ばして薄くする方法です。特に薄い壁を持つ部品を製造する際に利用されます。

プレス加工は、特に大量生産に向いており、効率的かつコストパフォーマンスの高い方法として広く利用されています。

4. 板金加工とプレス加工の加工工程と種類

両者は加工工程や種類が異なり、それぞれに適した利用シーンがあります。

4-1. 板金加工の工程と種類

板金加工には、様々な工程があり、それぞれ異なる加工方法を使用します：

• 切断: 板金を要求される形状やサイズに切り取る作業です。切断には、レーザー、ウォータージェット、プラズマ切断などの精密な技術が使用されます。
• 曲げ: ベンダーやプレス機を使用して、板金を指定の角度に曲げる作業です。これにより、部品に必要な形状を与えることができます。精密な角度設定が重要です。
• 成形: 板金を特定の形状に変形させる技術です。型に金属を押し当てて深絞りや伸ばしを行い、複雑な部品を作成します。
• 溶接: 部品同士を接合するために使用される技術で、強固な接合が可能です。部品の精度や強度を高めるために不可欠です。

これらの工程は、形状や精度に応じて最適な加工方法を選択することが求められます。

4-2. プレス加工の工程と種類

プレス加工は、主に以下の工程で行われます：

• 打抜き: 金属板をプレス機で圧力をかけて切り抜く工程です。これにより、部品の外形が作成されます。
• 絞り: 金属板を圧力で絞り込むことで、立体的な形状を作る方法です。深絞りは、特に形状に深さが必要な場合に使用されます。
• 曲げ: プレス機を使用して金属板を曲げ、U字、V字などの形状にします。高精度な角度調整が必要です。
• 引抜き: 金属を引き伸ばして薄い部品を作成する技術です。薄い壁を持つ部品が要求される場合に使用されます。

プレス加工は、大量生産において特に効率的であり、規格化された部品を大量に作ることが可能です。

5. 板金加工とプレス加工、どちらを選ぶべきか

製造工程を選択する際は、製品の仕様や生産量に応じて最適な方法を選ぶことが重要です。

5-1. 選択基準の考え方

選択基準としては、以下のポイントが考慮されます：

• 生産量: 少量生産や試作品が多い場合は、柔軟性の高い板金加工が適しています。大量生産が必要な場合は、プレス加工がコスト効率よく対応できます。
• 形状の複雑さ: 複雑で精密な形状が要求される場合は、板金加工が優れています。シンプルで均一な形状が求められる場合は、プレス加工が有効です。
• コスト: 板金加工は少量生産や特殊な形状に対応するためには適していますが、コストが高くなることもあります。プレス加工は大量生産においてコスト効率が高くなります。

5-2. 具体的な選択事例

• 板金加工を選ぶ場合:
  • 少量生産や特殊な形状が求められる場合（航空機の部品、自動車の高精度部品、カスタマイズされた製品など）
  • 試作品を作る際や、短期間で少数精鋭の部品が必要な場合
  • 高い精度と柔軟性が必要な場合
• プレス加工を選ぶ場合:
  • 大量生産が求められる場合（自動車部品、家電製品の金属部品など）
  • 規格化された形状で高い生産速度が求められる場合
  • コスト削減が優先される場合

まとめ

板金加工は金属板を切断・曲げ・溶接して形状を作る技術で、主に薄板の加工に適しています。一方、プレス加工は金属を型に挟み、圧力をかけて成形する方法で、大量生産に向いています。両者はそれぞれ異なる特性を持ち、産業機械や自動車部品など多様な用途に利用されています。