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精密曲げ加工に必要な技術とは?

Jun 05,2025 --- ニュース

精密曲げ加工:主要技術
精密曲げ加工は、電子機器、自動車、航空宇宙などの産業で広く用いられる高精度金属成形プロセスです。厳しい公差と安定した品質を確保するには高度な技術が求められます。以下に中核となる技術を紹介します:

1. 高精度金型技術
金型設計・製造:CAD/CAMソフトウェアを用いて製品の曲率に適合する金型を設計。高硬度材料(例:SKD11、超硬合金)で摩耗を最小化。
微小クリアランス制御:金型クリアランスは通常、材料厚の5%~10%(例:0.1mm板材なら0.005~0.01mm)に設定し、変形やバリを防止。

2. CNCプレスブレーキ技術
多軸制御:サーボモーターと油圧システムにより、ラムストローク(±0.01mm)、バックゲージ位置決め(±0.02mm)、角度補正を制御。
リアルタイムフィードバック:センサー(リニアエンコーダやレーザー等)が曲げ角度を監視し、動的に圧力を調整(±0.1°精度)。

3. 材料特性管理
スプリングバック補正:有限要素解析(FEA)によるスプリングバック予測(例:アルミニウムで2°~5°)に基づき、金型設計時にオーバーベンディングを必要とする。
応力緩和:硬質材料(例:ステンレス鋼)の焼鈍処理により、曲げ加工時の割れリスクを低減。

4. 自動化・ロボット統合
ロボットによる積載/排出:6軸ロボット(例:ファナックまたはクーカ)により連続曲げが可能となり、サイクルタイムを部品あたり3~5秒に短縮。
ビジョン位置決め:CCDカメラが複雑な曲げ加工用のワークピースを位置合わせ(精度±0.05mm)。

5. プロセス最適化
曲げ順序計画:シミュレーションソフトウェア(例:AutoForm)を用いて干渉を回避(例:「Z」字型部品は内側曲げを先行)。
潤滑・冷却:極圧潤滑剤(例:二硫化モリブデン)により表面粗さを改善(Ra ≤1.6μm)。

6. 品質検査技術
インライン測定:レーザースキャナー(例:キーエンス IMシリーズ)がリアルタイムで偏差を検知し、自動補正をトリガー。
3Dプロファイル測定:GOM ATOSなどのシステムが全寸法精度を検証し、スプリングバックや歪みをチェック。

代表的な応用例
電磁波シールドケース:0.3mmステンレス鋼、公差±0.05mm、耐傷性ダイコーティングが必要。
自動車用ブラケット:高張力鋼(HSS)曲げには200トン以上の力が必要、亀裂防止のため加熱曲げ(200°C~300°C)を実施。

将来の動向
AI駆動最適化:機械学習による動的パラメータ調整で試作回数を削減。
レーザー切断+曲げ加工の統合:工程を組み合わせ再位置決め誤差を最小化。
精密曲げ加工は、設備精度・材料管理・プロセスノウハウに依存し、材料の厚さ・硬度・その他の要因に基づいて調整を行う。

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