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2017-12

ものづくりを支える金属加工

日本の産業の発展には様々な技術や情報があってこそですが、金属加工が無かったらこれほどまで産業や日本という社会が発展しているとは言えないかもしれません。
なぜならば、今日まで金属を使わないで作られた製品は無いからです。例えば家電製品などは金属の部品が無くてはなりませんし、自動車や航空機や鉄道関係にもまた然りです。
もちろん中にはプラスチックだけでできている製品があるのも事実ですが、プラスチックでできた製品を作るのはダイカスト技術で、ダイカストで使われている金型は金属でできています。
そしてその金属の金型を作るのは金属加工の技術なのです。つまりどんな製品の生産をするにしても、金属加工があるから金型が作れるのです。さらに金属加工の技術の進歩でさらなる進化を遂げていきます。
最初の金属加工は切削がメインでした。切削加工ができる機械(汎用旋盤・NC旋盤)などを使って2軸加工を行っていました。汎用フライスでNCではできなかった四角い金属の部品を加工できるようになりました。
さらにそこからマシニングセンタに進化して、砥石やダイヤモンドを使った研磨も加わり、一層美しい金属製品を作りだす事に成功しました。
機械は金属の板を自由自在にカットする事もできるようになりましたし、エッチングという炉電で金属を溶かして加工する技術もできるようになり、最近ではレーザーを使って立体的に切断加工を行う事もできます。
これらの技術によって精密な金型は作られるようになり、金型を使ってダイカスト製品の生産ができたり、押出加工などが行えるようになりました。
金属加工の技術というのは全てのものづくりを支える技術であるという事がわかります。そして金属加工は未来をさらに豊かにするための技術の一つでもあるのです。

太陽パーツでは金属加工全般を行っております。金型の生産には自信がありますし、金型を使ってダイカスト製品の生産や押出製品の生産も承っております。
金型や製品の生産についてお悩みの方は、ぜひ一度太陽パーツへお気軽にお問合せくださいますようお願いいたします。

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ダイカストにとって最も重要!ダイカスト金型

ダイカストの技術の進歩によって、数多くの部品が作られるようになりました。ダイカストというのはご存知の方も多いと思うのですが、金型を使って金属を加工する加工技術です。
鋳造という技術一種ですが、精密加工ができるので今ではあらゆる分野で使われている部品や製品の加工に使われています。もっとも重要なのはダイカストの金型です。
いくら精密な部品の加工をしようと思っていても、使用する金型が優れていなければ精密な部品加工はできないものなのです。つまりダイカストでは金型が部品の精度を左右するわけです。
ダイカストに使われている金型の基本としては、台に固定する固定型の金型と、稼働するタイプの金型とをセットして使います。
金型は雄型と雌型に分かれていて、二つを組み合わせるとその間には空間ができるので、その中に溶融した金属(多くはアルミ合金や亜鉛合金)を射出し、冷やして固めて製品が出来上がるのです。
ダイカストは金型があるので、どんな金属でも作れるのでは? と思われるかもしれませんが、実際には金型も金属で作られているので、ダイカストで作られる製品の材料としては、溶融温度が低い金属の方が適しています。
そのためダイカストでは溶融温度が低いアルミ合金や亜鉛合金が適しているのです。
ダイカスト用金型は必要な上下の金型の形の転写だけではなく、より複雑な形状を求められる場合には入子や中子、などを使って製品を作る事も可能です。
もちろんダイカストは金属だけではなくプラスチックなどの樹脂の製品を作る事もあります。医療の現場で使われる製品やパッケージなどに使われる製品を作るのに適しているのです。
プラスチックの製品を作るための金型は、金属の製品を作る金型よりも傷みが少ないので、金型のもちが良いというのはメリットかもしれません。
ダイカストは金型が無ければ部品加工ができません。つまりダイカストは金型の良し悪しによって製品の精度が変わってしまうため、金型の製作を行う時には十分に気を付ける必要があるのです。=====================================
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押出加工のひとつ【静水圧押出法】

アルミ押出の加工は柔らかくしたアルミ合金をダイスに通して製品を製造します。様々な製品に利用されていますが、建具などに使われる建材やケーブルなど、私たちの生活を豊かにしてくれる重要な製品を製造できます。
押出加工で製品の製造を行う時は、一般的にはコンテナという部分に直接熱したビレットという材料を入れ、後ろから高圧でビレットをダイスに押し付けます。するとダイスを通して製品が出てくるというわけです。
これとは別に「静水圧押出法」という製法があるのですが、この方法がどんな製法なのかを簡単に説明すると、ビレットという材料を直接コンテナの中に入れるのではありません。
コンテナの中に潤滑剤を注入し、潤滑剤を高圧で押す事によってビレットを押していきます。例えると注射器の中に粘度を入れて、押し出したというとイメージがしやすいかもしれませんね。
この静水圧押出法で製品の生産を行うと、摩擦による熱が発生されにくくなるのです。これがアルミ押出の時のメタルフローを軽減してくれるため、メタルフローによる不良を軽減する事ができるのです。
もちろん全てのアルミ押出製品の生産の時にこの方法が使われるというわけではありません。どういう時に使われるのかというと、長尺材を作る時などにこの方法で製造する事が多いのですね。
アルミ押出の加工技術は、作る製品の条件を満たす事ができるなどの工夫を行う事ができます。そのためには経験と精度の高い金型を作る技術も必要になるのです。

太陽パーツでは押出の金型の製造だけではなく、より良い製品を安定して供給するための工場もございます。金型の製造や製品そのものの生産についてお尋ねになりたい方は、ぜひ太陽パーツへお気軽にご相談ください。=====================================
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プレス加工で使用される金属素材

プレス加工はプレス機械に金属板を上下にセットされた金型の上に置き、何トンもの圧力で挟み込んで、金型の形状を金属の板に転写して製品を製造する加工技術です。
機械によって何トンまでの圧力で挟み込めるのかは変わってきますが、その機械で加工できるものならばどんな金属でも加工できるとは限らないものなのです。
一般的にプレス加工に使われている材料としては、鉄鋼の金属板(SPC、SPH、SAPH、SPFC)、非鉄金属であるアルミニウム合金や、銅合金などの加工を行う事が可能です。
特殊鋼といってステンレスやバネを作る時などに使われるSK材やSUJなども加工する事が可能です。他にも工具のための鋼材というのがあるのですが、板状であれば加工をする事が可能です。
さらに近年ではチタンやマグネシウムといったものの加工も行えるようになっています。むしろ板金業界では注目を集めている素材であると言えるのではないでしょうか。
多くの金属や非鉄金属の板を加工する事ができる技術ではあるのですが、加工する製品の大きさによっては加工が困難である事もあります。例えば小さすぎるとか大きすぎるなどがそうですね。
後はプレス機械によってはかけられる圧力が違うので、中には加工が困難な場合もあるでしょう。
プレス加工を行った後、多くの製品は熱処理や表面処理を行いますが、薄い金属の板が原材料なのに驚くほどの強度の部品を作る事が可能です。
さらに表面処理では美しい仕上がりの製品を加工する事ができるのもプレス加工の魅力です。さらに二次加工も非常にしやすいのもプレス加工製品の特長ですね。
今後もプレス加工による部品加工は重宝されていくでしょう。もしかすると今よりももっと複雑な製品を作り出す事が可能になるかもしれません。

太陽パーツではプレス加工に必要な加工技術、金型の生産を行っております。より精度の高い製品をお望みならば、太陽パーツへお気軽にご相談ください。

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進化を重ねるNC旋盤加工の基礎

NC旋盤は切削加工を飛躍的に進化させた画期的な発明です。NC装置を汎用旋盤に取り付けただけのシンプルな機械でしたが、そのおかげで自動的に加工を行う事ができるようになり、日本の製品の向上にもつながりました。
この機械は汎用旋盤の進化バージョンで、これまでは回転した金属に刃物をダイヤルを使って手動で近づけて、必要な加工を施していました。加工するのは端面や外形の切削です。
ある程度のテーパー加工やC面加工、そしてねじ切りを行う事もできましたが、ねじ切りを始めとした数々の加工は、長年のカンや技術を必要としていたのです。
それをNC装置が制御できるNC旋盤ができてからは、プログラミングとツールのセットさえしてしまえば、誰にでもできるようになったため、良い製品を量産する事ができるようになったのです。
NC旋盤という機械の基礎としては、回転している金属を削るという単純な作業が中心となります。もちろんある程度の大きさのものであれば、棒材を使って突っ切りを入れて切り落としながら加工をする事も可能です。
十数年前であれば、2軸の加工を行うのが主流でした。3軸以上の加工を行う時には、マシニングセンタと組み合わせて加工を行っていたのです。適材適所という方法が採用されていたのですね。
ところが近年ではNC旋盤の進化によって、3軸はもちろん5軸加工ができる多機能型のNC旋盤も使用されています。NC旋盤ができた当初は櫛刃型のものが活躍していました。
でも櫛刃型のNC旋盤だと取り付けられるツールの数が決まってしまうのです。そこで現在では櫛刃型の旋盤よりも、より多くのツールが取り付けられるタレット式の方が主流になっています。
他の加工技術の進化によって、加工する部品も減ってはきていますが、その分より精密な製品を作る時などに多いに活躍している加工技術なのです。
当然ながら事に金型の製造などに利用される事が多くなりました。他にも試作品などの製造を行う時などにもNC旋盤が大活躍しているのです。=====================================
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太陽パーツだから出来る!エコダイカストの魅力

アルミダイカストには数多くのメリットがあります。そのためこれまでは切削加工などで行っていた部品の生産を、ダイカストに頼りたいと考える企業がかなり増えてきたのも事実です。
ではなぜアルミダイカストの技術に人気が集まるのかについてを簡単に説明しますと、まずアルミダイカストにすると生産にかかるコストが低く抑えられます。これは大量生産に向いているからです。
次に製品の精度が高く複雑な形状の部品の製造に向いているというのも事実です。さらにアルミダイカストの鋳肌はとても滑らかなので、表面処理を行う時にも非常に処理がしやすいという特徴を持っています。
さらにダイカストは金型に流し込んで一体の部品を生産しますので、強度的にもとても剛性の高い部品の生産が可能になるのです。さらにダイカストの製品は切削で製品を作るよりも材料を無駄にしません。
これもコストが安くなるという要因の一つとなっているのですね。とても優れたダイカストなのですが、確かにデメリットが無いとも言えません。最大のデメリットは金型の生産にコストがかかるという点です。
ダイカストの金型は固定された金型と可動できる金型で一組となっているのですが、実は固定する部分には金型と同じだけの金属でベースという部分を作るのです。実はこの部分にコストがかかるのですね。
このコストを消化するには大量生産するしかありません。つまり量産効果によって金型にかかった費用を消化すればするほどお得になるので、小ロットだとコストが高くなってしまうわけです。
これを改善したのが太陽パーツのエコダイカストの金型なのです。エコダイカストでは通常の金型のおよそ半額で金型を作る事が可能です。
なぜならば、土台部分を必要としないからです。土台の部分は太陽パーツの共通ベースを使って加工を行うのです。そのため交換が楽で人件費も削減できますし金型も安く済みます。
だからエコダイカストだと小ロットの部品の生産にも適しているというわけなのです。詳しくは太陽パーツまでお気軽にお問合せください。=====================================
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多くの製品を作り出しているマシニング加工

切削加工は様々な場所で使われている部品を加工しておりますが、マシニングセンタはより複雑な形状の製品を加工する事が可能です。
マシニングセンタというのはこれまで汎用フライスで加工していた製品を、より複雑にコンピューター制御によって加工する事ができる技術なので、様々な分野で使われる部品の生産に利用されているのです。
最初はフライスで加工する部品の大量生産化のために使われていたのですが、より複雑な形状の加工ができるようになると、加工の主流として使われるようになっていきます。
基本は3軸で、X方向Y方向そしてZ方向へツールが移動して、部品の加工を行っていきます。もちろん技術の進歩によって現在では5軸の加工ができる機械も存在しています。
マシニングセンタの良いところは、CADのデータをそのまま機械にインプットして加工が行える事で、マシニングセンタでできる加工ならワンチャックでできるのが魅力です。
汎用フライスだと一つ一つ加工ツールを手動で変えて加工していましたが、自動でツールを交換して加工をしてくれるので、刃物の切れ味と刃物自体の交換に気を付けるだけで加工ができます。
加工されている部品の種類は非常に多いのですが、厳しい寸法で作らなくてはならない「金型」の加工もマシニングセンタで行われているのです。
プログラムに忠実に動いてくれる機械と、金属によって加工できる工具さえあれば、金型を作るのにこれほど適した機械はないのです。
例えばダイカスト用の金型を作る事によって、自動車の生産の効率化や精密化そして軽量化ができるようになり、私たちの暮らしを豊かにしてくれる家電製品やパソコン、スマホなども生産されています。
今ではダイカストによる製品加工が主流となりましたが、そのダイカストを支える金型の製造としても活躍しているのがマシニングセンタなのです。

太陽パーツではマシニングセンタを駆使して、精密な金型の加工を行っています。信頼できる金型を必要とするならば、ぜひ太陽パーツへお気軽にご相談ください。=====================================
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精密板金加工【ブランクとベンダー】

精密加工とは縁遠いと思われがちな板金加工ですが、近年では精密板金ができて板金加工でも精密部品の加工が可能であるという認識が定着してきました。
他の金属加工と同様に精密板金加工にも様々な加工方法があります。大きく分けると「ブランク加工」と「ベンダー加工」があり、それぞれの加工方法は部品の形状によって分けられます。

まずブランク加工について簡単に説明すると、ブランク加工というのは抜き加工の事で、金属板を必要な形状に打ち抜いて加工をする方法です。
ブランク加工は部品に必要な形状の大きさにプラスして、縁の分も寸法にプラスしておかなくてはなりません。
さらに一枚から一つの部品を作るわけではなく、一枚の材料の金属板から複数の部品をブランク加工しますので、送りの分の寸法もプラスした材料を用意しなくてはなりません。
材料をセットして部品を撃ち抜いてはずらし、打ち抜いてはずらすという加工方法となります。重要なのは打ち抜いたあとには下にバリがかえるので、全ての部品のバリの部分を合わせて加工する事です。
バリやかえりの部分だけはこの加工では避けられない事なので、打ち抜く方向を間違わないように細心の注意を払う必要があるのです。

もう一つはベンダー加工です。ベンダー加工は打ち抜き加工とは違って、一つ一つの部品を金型にセットして、コーナーやRに曲げる加工技術です。
ブランク加工を行った部品をベンダー加工で曲げるといった二次加工的な加工も可能です。簡単な加工でもあると同時に精密板金では精度が必要になります。
そのため金型も優れたものが必要ですし、何よりも熟練した加工経験も必要となるのは当然でしょう。重要なのは加工のために必要な金型です。
より精密な部品を製造するのであれば、信頼できる金型を使用する必要があるのです。

太陽パーツでは精密板金加工に必要な精密金型の依頼もお受けしています。金型の事でお悩みの方はぜひ太陽パーツへお気軽にご相談くださいませ。

 

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ダイカスト用合金に求められる特性

ダイカストは精密な部品を大量に製造する事ができる製法です。比較的大きなものであっても作る事ができるので、剛性の面でも優れているためとても人気の製造方法の一つです。
ですが、人気だからとどんな材料でも製造できるというわけではありません。それはダイカストの製造方法が、他の金属加工とは少し違うからだと言えるかもしれません。
ダイカストは材料となる金属を熱して柔らかくし、その溶けた金属を高い圧力で金型に射出し、冷やしてかためるという製法なのですが、融点が高い金属だと金型が傷んでしまうのです。
ですから溶けやすい金属で製造をする必要があるのです。まずはダイカスト用合金に求められる特性を見てみましょう。
まずダイカスト用合金に求められるのは「軽い金属である事」です。なぜならば、年々大きな製品にダイカスト製品が使われるようになっているから、というのも理由の一つだと言えるでしょう。
例えば鉄道車両や自動車などのフレーム部分ですが、軽量化する事ができるという点で軽い金属が求められます。燃費や剛性の向上が期待できるからですね。

次に「価格」です。どんな製品も「安くなければ売れない」時代ですから、材料に莫大な費用をかける事が難しくなっているため、価格が安い金属である事も条件となっています。
そのため、ダイカストではこの二つのお客様へのニーズに応えるために、アルミ合金を使用する事が主流となっているのです。
アルミ合金は「鋳造性」に優れており、複雑な形状の製品を作るという特性を持ち、さらに熱による熱間割れも少なく、製品ひとつひとつの強度のばらつきが出にくいのも特性ですね。
ですが最も重要なのは「金型」へのダメージが少ないという点でしょう。融点が高い金属で作ると金型の傷みが激しく、コストがその分高くなってしまうという危険性があります。
その点アルミ合金だと融点が低いので、金型の傷みが少なく量産をするのに向いていると言えるでしょう。
以上の点からも、ダイカスト用合金としてアルミ合金が利用されるのは、当然の流れであると言えるのではないでしょうか。

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機械加工でよく使用されるドリルでの加工

機械加工を行う時に最も多く使用されるツールが「ドリル」です。ドリルは金属に穴をあける事ができるツールで、さまざまな機械に取り付けて使う事ができる共有ツールとしても有名です。
穴あけ加工に使用されるドリルの種類は非常に多く、特に太さに関しては針より細いドリルもあるくらいなので、太さによっては使い捨てするものもあるかもしれません。
ドリルを装着して加工する機械の種類としては、ボール盤、ペンチレス、旋盤、フライス、ご家庭でも使われている電動ドリルなどでも使われていますね。
また、ドリルにもいろいろなタイプのものがあります。例えば一般的なドリルにもテーパードリルもあれば並行ドリルもあります。テーパードリルは汎用の加工機械で使われる事が多いですね。

穴あけツールとしてはドリルだけではなく、リーマやエンドミルにタップといったものがあります。これらのツールを使うためには先にドリルで穴を空けなくてはなりません。
ドリルでの穴あけ加工を行う時には、熱で金属が溶けてしまわないように切削油もしくはグリスなどを使って穴あけを行います。もちろん金属によって回転数や切削速度を変える必要もあります。
ちなみにドリルを使った加工を行った場合、穴あけをした個数によってはドリルの切れ味が落ちてしまう事もしばしばありますので、その場合にはドリルを研いで使う必要があります。
一般的にはドリルを研ぐ専用の機械がありますので、そこで自分の手で研いでいく事が多いでしょう。これが技術者の素晴らしいところですね。もちろん大量に用意しておいてまとめて研ぐケースもあります。
ドリルを研ぐ事は非常に難しく、先端の角度が120度でなくてはならないとか、切粉が逃げる逃げを作っておかなくてはならないとか、中心をそれてはいけないなど様々な注意点があります。
簡単に使っていますがドリルというのは非常に精度の高いツールだという事が研いでみればわかります。もうわかると思いますがドリルをいちいち研いでいては生産性が落ちてしまいます。
そこで必要になるのが経験と技術です。穴あけ加工を行う時の切削条件をしっかりと行う事によって、ツールの持ちが変わってきてしまうのです。こうした細かい技術も金属加工では必要なのです。

太陽パーツではドリルをはじめとしたツールの寿命を考えた切削を行っています。だから早くて美しい製品を作り出す事が可能なのです。
製品の加工についてのご質問や疑問などがありましたら、いつでも太陽パーツへご相談ください。=====================================
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