大量生産を行うためには、同じ部品やパーツを正確に製作する必要があります。
そのため、プレス機械を使った加工は、製造工場の中でもとりわけ重要な作業となります。
しかし、プレス機械の取り扱いは誰でも簡単に行えるわけではありません。
技術をしっかりと身につけたいなら、金属プレス加工技能士や工場板金技能士といった民間資格や、国家資格のプレス機械作業主任者を取得する必要があります。
今回は、知っているようで知らなかったプレス機械の世界に迫っていきます。
まずはプレス加工についておさらい！
プレス加工とは、主に薄い金属板をプレス機械で曲げたり切ったりすることでパーツや製品などを作る作業のことを指します。
お菓子のクッキーを焼く際に、薄く伸ばした生地へ金型を押し当てて元となる形を作りますが、プレス加工も似た工程で金属板を加工します。
工場ではプレス機械が取り付けられた金型を強い力で押すことで被加工材を加工しますが、プレス機械の金型は通常上下それぞれにあり、上方をパンチ、下方をダイといいます。
プレス機械ではパンチとダイの間に被加工材を入れて、加工を施していきます。
一見簡単に見えるプレス機械の扱いですが、注意を怠ると体や衣服の一部を挟まれたり、同じ形状の製品が作られなかったりするので注意が必要です。
プレス機械はさまざまな要素で種類分けできる
プレス機械の種類は多様で、主に4つの要素によってさまざまに分けることができます。
ひとつ目は圧力のかけ方の違いで、機械式と油圧式に大別されます。
機械式はモーターで、油圧式は液圧で被加工材に力を加えます。
2つ目はクランクの数です。
モーターの回転運動を金型を上下に動かす運動に変える部分をクランクといい、クランクがひとつのものをシングルクランク、2つあるものをダブルクランクと呼びます。
3つ目の種類分けはフレームの形状です。
機械を横から見たときの形がCの形をしていればC形フレームで、門形と呼ばれる4つの柱が加工エリアにあるものはストレートサイドフレームとして分けられます。
4つ目はパンチの動きをガイドする方式で、スライド式、角ガイド式、ポストガイドの3つがあります。
プレス機械の能力を決める3つの要素
プレス機械は、圧力・トルク・仕事の3つの能力によって使用用途が決定されることがあります。
圧力能力は機械が被加工材にかける圧力の最大値のことで、この能力が低ければ加工できる製品が必然的に限られてしまいます。
ただし、圧力が高ければ良いというものではなく、常に最大値で加工を行うと歪みが生じやすく、機械寿命も短くなる恐れがあります。
トルク能力とは下死点上での加圧力のことです。
加工時に機械のトルク能力を超えてしまうとクランク部分に異常が発生する危険性が高まります。
仕事能力とは1回あたりのスライドストロークで放出されるエネルギー量のことで、とりわけ連続加工を行う場合には機械側の設定をシビアに行う必要があります。
作業用途によって機械の使い分けをしよう
プレス機械はそれぞれの種類によって得手不得手があります。
そのため、工場によっては導入されるプレス機械の種類が決まっていることもあります。
一般的な製品を少数作る場合はC形シングルクランクが、大きかったり長かったりする製品や偏心荷重が起こりやすいものはダブルクランクが適しています。
精密な製品を作る場合はストレートサイドのダブルクランクが用いられることが多く、超精密品の加工や大量生産をする必要がある場合は、ストレートサイドかつポストガイドが向いています。
また、油圧式は成形品や絞り加工に適しているという特徴があります。
このように、プレス機械には適した使用用途が存在します。
工場内に複数の機械がある場合は、加工目的に適したものを選んでください。
プレス加工は金属加工業の中でも特に重要な作業工程です。
プレスの段階で正確な加工が行えれば、その後の作業もスムーズにいくことでしょう。
やりがいと責任感のある仕事なので、工場の仕事を探している人はチャレンジしてみてはいかがでしょうか。
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