製品の筐体やブラケット、シャーシ、機械部品などを製作する際に利用される「シートメタル加工」
日本では板金加工と言われます。
金属板をレーザーなどで切断し、曲げや溶接などの加工を組み合わせることで、平らな板材からさまざまな立体部品を製作できます。
しかし、板金加工を自社で行うには、レーザー加工機やプレスブレーキ、溶接設備などの専用設備が必要です。試作品や少量の部品を製作するためだけに設備を用意するのは、コストやスペースの面からも簡単ではありません。
そこで活用できるのが、オンラインで製造を依頼できる「JUSTWAY」のシートメタル加工サービスです。
JUSTWAYでは、レーザー切断、曲げ、溶接などの加工に対応しており、アルミニウム、ステンレス、軟鋼、銅などの金属材料に加えて、PMMA（アクリル）やカーボンファイバー板にも対応しています。
今回は、シートメタル加工の基本からJUSTWAYで利用できる加工方法、材料、サービスのメリットまで詳しく紹介します。
シートメタル（板金加工）とは？
シートメタル加工とは、薄い板状の材料を切断、曲げ、溶接などの工程によって加工し、目的の形状に仕上げる製造方法です。
代表的な製品には、以下のようなものがあります。
- 電子機器の筐体、機械のシャーシ、ブラケット、カバー、取付金具、フレーム、制御盤、装置部品
シートメタル加工では、まず平らな板材から必要な形状を切り出し、その後に曲げ加工を行うことで、立体的な部品を製作できます。
さらに必要に応じて溶接、タッピング、リベット、圧入などの二次加工を組み合わせることで、そのまま製品に組み込める部品として仕上げることも可能です。
JUSTWAYでは、シートメタル加工を「レーザー切断」「曲げ」「溶接」などの工程に分けて提供しています。
JUSTWAYのシートメタル加工でできること
JUSTWAYでは、部品の形状や用途に応じて複数の加工方法を利用できます。
レーザー切断
レーザー切断は、レーザー光を板材に照射して、CADデータに基づいた形状に切断する加工方法です。
直線だけでなく、曲線や複雑な輪郭、穴なども加工できるため、オリジナル形状の板金部品を製作する場合にも適しています。
金型を必要としない加工方法のため、試作品や少量生産との相性がよいことも特徴です。
JUSTWAYでは、アルミニウム、ステンレス、軟鋼、銅などの材料に対応しています。
曲げ加工
レーザーなどで切断した平面状の板材を、プレスブレーキなどの設備によって曲げ、立体的な形状に加工します。
例えば、平板に複数の曲げを加えることで、
- L字型ブラケット
- U字型部品
- ボックス形状
- シャーシ
- 筐体
などを製作できます。
JUSTWAYの曲げ加工では、材料や形状に応じた曲げ加工に対応しており、公式サービスではアルミニウム、ステンレス、軟鋼、銅などの材料が案内されています。
溶接
複数の板金部品を接合する場合には、溶接を利用できます。
例えば、レーザー切断と曲げ加工だけでは一体化できない複雑な構造でも、複数のパーツを溶接することで完成品に仕上げられます。
JUSTWAYでは、アルミニウム、ステンレス、軟鋼、銅などの板材に対応した溶接サービスを提供しています。
ただし、溶接には接合部分に加工痕が残る場合があります。
外観を重視する場合は、研磨や塗装、粉体塗装などの表面処理を組み合わせることで、外観を整えることができます。
パンチング・その他の加工
シートメタル加工では、レーザー切断や曲げ、溶接だけでなく、パンチングやタッピング、圧入などの加工を組み合わせる場合があります。
JUSTWAYのシートメタルサービスでは、レーザー切断、曲げ、溶接、パンチングが主要な加工方法として案内されています。
このように複数の加工方法を組み合わせることで、単純な平板ではなく、組み立てまで考慮した実用的な部品を製作できます。
JUSTWAYで選択できるシートメタル材料
シートメタル加工では、使用環境や必要な強度、重量、耐食性、外観などに応じて材料を選択する必要があります。
JUSTWAYでは、以下のような材料が用意されています。
アルミニウム
アルミニウムは、軽量で加工性にも優れた材料です。
軽量化が求められる機械部品や筐体、ブラケットなどに適しています。
JUSTWAYでは、アルミニウム5052や6061などがシートメタル用材料として掲載されています。
特に5052は曲げ加工に適した材料として知られており、板金部品を製作する際にも使いやすい材料です。
ステンレス
ステンレスは、耐食性や耐摩耗性に優れていることが特徴です。
水分や腐食への耐性が必要な部品や、耐久性が求められる製品などに使用されています。
JUSTWAYでは、SUS304、316/316L、201、301などのステンレス材料が掲載されています。
軟鋼
軟鋼は、強度とコストのバランスに優れた材料です。
機械部品、ブラケット、シャーシ、フレームなど、さまざまな用途に利用できます。
JUSTWAYでは1018軟鋼がシートメタル材料として用意されています。
銅・真鍮
銅は電気伝導性や熱伝導性に優れているため、電気・電子関連部品などにも使用されます。
JUSTWAYではCopper 101、C110、260（Brass）などが掲載されています。
PMMA・カーボンファイバー
JUSTWAYのシートメタルサービスでは、金属以外にもPMMA（アクリル）やカーボンファイバー板が対応材料として掲載されています。
そのため、金属板だけではなく、用途に応じて透明性や軽量性、高強度などの特性を持った板材を選択できます。
シートメタル加工の表面処理
板金部品は、加工したまま使用するだけでなく、表面処理を施すこともできます。
表面処理には、外観を整えるだけでなく、耐食性や耐久性を向上させる目的もあります。
JUSTWAYでは、用途に応じて以下のような表面処理が用意されています。
- 粉体塗装
- 塗装
- アルマイト
- メッキ
- ブラッシング
- レーザー彫刻
- シルクスクリーン
などです。
例えば、アルミニウムの外観や耐久性を向上させたい場合にはアルマイト、金属部品の色や耐候性を重視する場合には塗装や粉体塗装など、用途に合わせて仕上げを選択できます。
シートメタル加工のメリット
シートメタル加工には、ほかの製造方法にはないさまざまなメリットがあります。
軽量で剛性の高い部品を作りやすい
薄い板材を曲げることで、単純な平板よりも剛性を高められる場合があります。
そのため、軽量化と強度の両立が求められる筐体やシャーシ、ブラケットなどに適しています。
複雑な立体形状を製作できる
レーザー切断と曲げ加工を組み合わせることで、平面の板材から立体的な構造を作ることができます。
金属ならではの強度を活かせる
3Dプリントなどの樹脂製部品と比較して、金属材料を使用する板金加工では、用途に応じて高い強度や耐久性を持つ部品を製作できます。
試作品から量産まで利用できる
シートメタル加工は、試作品だけでなく、一定数量の製品を製造する場合にも利用できます。
JUSTWAYでは、単品の試作から数百個規模の生産まで対応するサービスとして案内されています。
JUSTWAYでシートメタル加工を依頼するメリット
シートメタル加工を外注する場合、単純に「加工できるか」だけではなく、見積もりのしやすさや加工工程、材料、仕上げまでまとめて依頼できるかどうかも重要です。
JUSTWAYを利用するメリットとして、以下のような点が挙げられます。
CADデータをアップロードして見積もりできる
JUSTWAYでは、オンラインの見積もりシステムからCADデータをアップロードして、加工条件を指定できます。
対応ファイル形式には、
- STEP、STP、X_T、IGES、IGS、SLDPRT、DWG、DXF、PDF
などがあります。
最大200MBのファイルをアップロードでき、複数の部品をまとめて見積もることもできます。
3D CADで設計した部品を、そのままオンライン見積もりへ進められるため、従来のように図面を用意して加工業者へ問い合わせる手間を減らせます。
複数の加工工程をまとめて依頼できる
板金部品では、レーザー切断だけで完成するとは限りません。
切断後に曲げ加工が必要になったり、複数の部品を溶接したり、表面処理を行ったりするケースがあります。
JUSTWAYでは、レーザー切断、曲げ、溶接などの加工に加えて、表面処理も選択できます。
複数の工程を一つのサービスにまとめられることで、加工業者を工程ごとに探す手間を減らせることがメリットです。
材料や仕上げをオンラインで選択できる
見積もり時には、材料だけでなく表面処理や公差、溶接、その他の仕様などを指定できます。
必要に応じて図面をアップロードして、公差などの情報を加工業者側に伝えることも可能です。
DFMによる製造性の確認
板金加工では、CAD上では成立している形状でも、実際の加工設備では製造しにくいケースがあります。
例えば、曲げるためのスペースが不足していたり、穴と曲げ位置が近すぎたり、加工工具との干渉が発生したりすることがあります。
JUSTWAYではDFM（Design for Manufacturability）の観点から設計を確認し、製造性やコストなどを考慮したフィードバックを行うサービスを提供しています。
板金加工の経験が少ない場合でも、こうした製造性の確認を利用できることは大きなメリットです。
試作から中量生産まで対応
JUSTWAYのシートメタルサービスは、単品の試作品だけでなく、数百個程度の中量生産にも対応しています。
そのため、
- 製品開発中の試作品、量産前の検証部品、少量のカスタムパーツ、治具、ブラケット、筐体、実際の製品に使用する部品
など、幅広い用途に利用できます。
シートメタル加工を依頼するときの注意点
シートメタル加工は、CADデータを作ってアップロードすれば必ず理想どおりの部品が完成するというものではありません。
設計段階から、実際の加工方法を考慮することが重要です。
特に注意したいのが、
- 板厚、曲げR、曲げ位置、曲げ高さ、穴の位置、リリーフ、公差、材料、表面処理、曲げ順序
などです。
例えば、穴を曲げ位置に近づけすぎると、曲げ加工による変形が発生する可能性があります。
また、板厚や材料によって適切な曲げRなども変わるため、完成形状だけではなく、どのように加工するのかを考えながら設計することが重要です。
JUSTWAYの公式サービスでも、シートメタル加工には加工方法ごとのサイズや板厚、許容差などの条件が設定されています。
こうした板金設計の具体的なルールについては、次回の記事で詳しく解説します。
シートメタル加工とCNC加工・3Dプリントの違い
部品を製作するときには、シートメタル加工以外にもCNC切削加工や3Dプリントなど、さまざまな選択肢があります。
シートメタル加工は、特に板材を切断して曲げることで作れる形状に適しています。
一方、CNC切削加工は、ブロック状の材料から削り出して複雑な立体形状や高い精度が求められる部品を製作する場合に向いています。
3Dプリントは、樹脂や金属を積層して造形するため、切削や板金では作りにくい複雑な形状を比較的自由に製作できます。
つまり、
| 加工方法 | 得意な形状・用途 |
|---|---|
| シートメタル | 板材を切断・曲げて作る筐体、ブラケット、シャーシなど |
| CNC切削 | 高精度な機械部品、複雑な立体形状など |
| 3Dプリント | 複雑な形状、試作品、少量生産など |
というように、それぞれ得意分野が異なります。
JUSTWAYではシートメタル加工だけでなく、CNC加工や3Dプリントなどの製造サービスも展開しているため、部品の形状や用途に応じて加工方法を選択できます。
まとめ
シートメタル加工は、金属などの板材を切断・曲げ・溶接などによって加工し、筐体、ブラケット、シャーシ、機械部品などを製作する加工方法です。
レーザー切断によって必要な形状を切り出し、曲げ加工によって立体化することで、軽量で剛性のある部品を効率よく製作できます。
また、材料にはアルミニウム、ステンレス、軟鋼、銅などがあり、用途に応じて適切な材料を選択できます。JUSTWAYではPMMAやカーボンファイバー板にも対応しています。
JUSTWAYのシートメタル加工サービスでは、レーザー切断・曲げ・溶接などの複数工程に対応し、材料や表面処理も選択できます。
さらに、CADデータをオンラインでアップロードして見積もりできるため、試作品や少量のカスタムパーツを製作したい場合にも利用しやすいサービスです。
板金加工を外注したいものの、どのような設計にすればよいかわからない場合には、DFMによる製造性の確認も活用できます。
シートメタル加工を検討している方は、JUSTWAYのオンライン見積もりを利用して、必要な材料・加工方法・仕上げなどを確認してみてはいかがでしょうか！
