金属プレス材料
金属プレス 優れた再現性で幅広い板金部品を製造できます。用途に応じて、軟質アルミニウムから高強度チタンまで、様々な板金材を使用できます。ただし、プロジェクトに適した材料を選択するには、互換性のある材料、その特性、コスト、および用途に関する知識が必要です。
この記事では、8 つの金属スタンピング材料、材料選択プロセスで考慮すべき要素、スタンピング部品のコーティングとメッキのオプション、および精密スタンピング鋼の種類について説明します。
スタンピングにおいて適切な材料を選択することがなぜ重要なのか?
適切なスタンピング材料の選択は、最終用途の要件を満たすだけでなく、スタンピング工程を管理する上でも重要です。板厚、曲げ応力、打ち抜き力といった変数は、材料の種類によって影響を受けます。
したがって、材料の選択は、設計の柔軟性、表面仕上げ、プロセス効率、そして生産コストにも影響を与えます。これらの理由から、板金プレス加工には適切な材料を選択することが不可欠です。
どの金属が部品に最適か分からない場合は、 お問い合わせ 専門家の指導を受けて正しい判断を下すことができます。
一般的な刻印材料は何ですか?
金属スタンピング材
アルミニウム、銅、真鍮、青銅、ステンレス鋼、チタン、低炭素鋼、およびそれらのさまざまな合金を使用して、 カスタム金属スタンピング 部品。これらの材料はそれぞれ独自の利点と成形性を備えています。
詳しく見てみましょう。
アルミ
アルミスタンピングシート
アルミニウムは、強度重量比が高いことを特徴とする非鉄金属です。この白銀色の材料は、優れた成形性、耐食性、および優れた深絞り加工能力を備えています。 アルミスタンピング 複雑な設定や考慮は必要ありません。実際、シンプルな順送型プレス機構で、アルミニウムシートから複雑な部品を製造できます。
1100シリーズ合金は、 3003、5052、5005、6063、5083、6061 グレードは、スタンピング用途で最も人気があります。
純アルミニウム（1100）は延性に優れ、深絞り加工部品に使用されます。5052は強度とプレス加工性のバランスに優れています。6061は熱処理が可能で、構造部品のプレス加工により適しています。
銅
銅の刻印
銅は、延性、導電性、耐腐食性、抗菌性を備え、わずかに赤みがかった美しい金属です。環境にさらされると表面に保護膜が形成され、下地の材料を保護します。
銅は強度やその他の特性を高めるために、亜鉛、ニッケル、その他の合金元素と混合されることがよくあります。例えば、 ベリリウム銅（C17200）とリン青銅（C51900）しかし、純銅は次のようなスタンピングプロジェクトにも適しています。 C101とC110.
銅スタンピングは、電気バスバー、低損失導体、産業機器のさまざまなコンポーネントの形成に使用できます。
ステンレス鋼
ステンレス鋼成形
ステンレス鋼は最も一般的なタイプの鋼合金であり、10.5% を超えるクロム、8 ～ 10% のニッケル、およびモリブデンやマンガンなどの他の合金金属 0.02 ～ 1.2% の微量成分で構成されています。
高い機械的強度、耐腐食性、美しい仕上がり、そして磁性を有することから、様々なステンレスグレードがスタンピングに使用されます。一般的なスタンピンググレードには以下のものがあります。 301、302、305、316、321、410、420、440A、A286 17-4 PH、17-7 PH、AM350.
300シリーズは優れた耐食性と延性を備えたオーステナイト鋼ですが、加工硬化率は比較的高いです。そのため、400シリーズはフェライト鋼でありながら、スタンピング加工において良好な成形性を備えています。
いくつかの注目すべき ステンレス鋼のスタンピング 用途としては、自動車用ブラケット、キッチンシンク、電子機器用シールド、食品加工部品、家電製品のパネルなどがあります。
低炭素鋼
低炭素鋼のプレス加工
低炭素鋼合金は、0.05～0.3%の炭素に加え、マンガン、リン、シリカを含有しています。この少量の炭素は、強度の向上と成形性のバランスをとるのに役立ちます。
低炭素鋼は、溶接性、展性、引張強度に優れ、コストメリットも優れています。腐食や摩耗に弱いという欠点はありますが、浸炭処理などの表面処理によって硬化させることができます。また、低炭素鋼のプレス加工によく使用される鋼種は、1018、1008、1010です。
真鍮
真鍮の刻印
真鍮は銅と亜鉛の合金で、導電性、強度、美観、耐腐食性、抗菌性などに優れています。銅と亜鉛の両方の特性に加え、他の元素を微量に混合することで、真鍮は優れた特性を発揮します。
真鍮は延性があるため、複雑な曲げや湾曲、狭い半径の加工が可能です。また、適切な真鍮グレード（例えば、 C26000、C26800、C27200、C27000、および C36000。
さらに、真鍮の打ち抜き加工は、医療用品、電気部品、建築要素、金具類にも使用されています。
ブロンズ
ブロンズ刻印
青銅は錫、亜鉛、アルミニウム、リンから構成され、銅が主な合金元素です。様々なグレードがあり、純銅に比べて剛性、耐摩耗性、耐腐食性が高く、プレス加工における汎用性も優れています。
いくつかのブロンズグレードは金属スタンピングに適合していますが、 リン青銅 銅は、その優れた疲労強度、成形性、そして多用途性から特に人気があります。一方、ブロンズプレス加工の代表的な用途としては、装飾金具、ブッシングエンクロージャ、ワッシャー＆スペーサー、電気コネクタなどが挙げられます。
チタン 
チタンスタンピング
チタンのプレス加工は、自動車、航空宇宙、海洋などの産業向けに、強靭かつ軽量な部品を生産します。そのため、チタン合金は多様な特性を備え、高い耐食性、剛性、高温下での性能を発揮します。一般的なチタンのプレス加工グレードは以下のとおりです。 グレード 1、グレード 2、グレード 4、グレード 9、グレード 5 (6AL4V)。
チタンは成形性が比較的低いですが、工具鋼や超硬合金の金型と高いプレス力で複雑な形状に打ち抜くことができます。
Inconel
インコネルのスタンピング
インコネルは、ニッケルとクロムを主成分とし、モリブデン、アルミニウム、チタンを少量含んでいます。高温高圧下でも優れた性能を発揮するため、超合金としても知られています。
インコネルのプレス加工には特殊な金型と高い成形荷重が必要です。メーカーは、その靭性に対処するために熱間成形も行います。
インコネルのスタンピング部品の代表的な例としては、航空機ブラケット、ヒートシールド、排気システム、発電所の部品、高性能自動車部品などが挙げられます。
今すぐプロリアンをお試しください!
精密スタンピング鋼の種類：熱間圧延鋼 vs 冷間圧延鋼 vs ガルバリュム鋼
熱間圧延鋼と冷間圧延鋼
精密プレス加工とは、一般的に0.13mm未満の公差を持つ部品の加工を指します。精密鋼部品には、熱間圧延、冷間圧延、またはガルバリウム鋼板を使用できます。
熱間圧延鋼板とは、高熱で圧延された後、急速冷却された鋼板を指します。一方、冷間圧延鋼板とは、常温で極度の圧力が加えられた鋼板を指します。次に、ガルバリュム鋼板は、亜鉛とアルミニウムの混合溶液に溶融めっきされた低炭素鋼板です。
これら 3 つの精密金属プレス加工材料の比較表を見てみましょう。
| プロパティ | 熱間圧延 | 冷間圧延 | ガルバリウム |
| 冶金的特性 | 粗い粒子、低い降伏強度、高い延性 | 加工硬化、高強度、細粒 | 低炭素鋼と同じ |
| スタンピング公差 | 緩い | タイト（ベスト） | 穏健派 |
| 成形性 | 深絞りに最適 | 良いが、強さに制限がある | コーティングにより若干減少 |
| 費用 | 最低 | より高い | HRより高い |
| 寸法安定性 | ロー | ハイ | 穏健派 |
| 部品例 | 大型構造パネル、ブラケット | 精密ハウジング、自動車用内装パネル | 屋根パネル、外装トリム、HVAC |
上記の比較から、精密スタンピング部品にはガルバリュム鋼よりも熱間圧延鋼と冷間圧延鋼の方が適していることがわかります。
適切な刻印材料を選ぶ際に考慮すべき要素
プレス部品に最適な金属または合金は、最終用途、成形性、強度、コスト、そしてプロセス変数によって異なります。材料選定の際にこれらの要素を考慮することで、競争力のあるコストで最適な材料を特定することができます。
考慮すべき共通の要素を簡単に見てみましょう。
- 最終使用要件: 部品の複雑さと動作環境を考慮して、アプリケーションに必要な物理的特性と機械的特性を定義します。
- 成形性: 成形性の低い金属は、非常に重いプレスが必要となるため、複雑な部品の成形が困難です。さらに、割れが発生しやすくなります。
- 引張強度： 高い引張強度は、より大きな曲げ力に耐え、よりタイトな曲げを実現できることを意味します。そのため、部品に小さな曲げ部分がある場合は、この強度を考慮する必要があります。
-
- 加工硬化: 加工硬化率が高いと、材料は脆くなり、成形加工が難しくなります。さらに、曲げ加工時に割れが発生する可能性もあります。そのため、材料の加工硬化率が許容範囲内であるかどうかを検討する必要があります。
- 金属プレス加工費用: 材料費とプレス加工費の両方が含まれます。市場でより安価で、優れた成形性を備えながらも、機能性と性能に必要な特性を犠牲にしない原材料を検討してください。
不適切な材料選択で発生する一般的な問題
不適切な材料の選択は、プレス部品の機能と性能に直接影響を及ぼします。その結果、プレス加工にも影響を及ぼし、材料の割れのリスクが高まります。
不適切な材料セクションで発生する一般的な問題を見てみましょう。
- 腐食： 湿気、塩化物、その他の類似の環境向けに部品をスタンピングする場合、不適切な材料を選択すると、急速な腐食や摩耗が発生する可能性があります。
- 疲労破壊: 疲労強度が低い材料を選択した場合、高い応力によって部品が割れる可能性があります。
- 材料の破損: 選択した材料の成形性が悪いと、打ち抜き加工中にシートが割れたり、破損したりする可能性があります。
- 過度の摩耗: 硬度が低い、または摩擦特性が悪い材料は、合わせ面に対してすぐに摩耗し、その結果、クリアランスが大きくなり、振動が発生し、スタンプツールのメンテナンスにコストがかかります。
今すぐプロリアンをお試しください!
金属プレス加工におけるさまざまな精密成形操作にはどのようなものがありますか?
スタンピング作業
スタンピング加工は、複雑な板金部品を高速かつ再現性を保ちながら製造することで知られています。そのため、複数の成形工程を実行できることが本質的に特徴です。そのため、設計形状を実現するために必要な成形工程の数に基づいて、金型とプレス機が配置されます。
金属プレス加工における一般的な精密成形操作のリストは次のとおりです。
- 曲げ
- 穴あけ加工
- 深絞り
- ノッチング
- エンボス加工
- 裾上げ
- エッジトリミング
- カーリング
- ネッキング
- 押出加工
金属成形プロセスにさらにご興味をお持ちですか？記事「 パンチング vs スタンピング" ここに。
金属プレス部品のコーティングとメッキ
他のあらゆる製造品と同様に、金属コーティング、メッキ、熱処理などの表面仕上げを施すことができます。美観向上だけでなく、後加工や仕上げによって、本来の特性をさらに向上させることも可能です。
めっき（またはコーティング）材料は、基材の表面との適合性が必要です。例えば、亜鉛めっきは低炭素鋼のプレス部品に適しており、クロムめっきは鋼板のプレス部品に保護性と美観を兼ね備えた仕上げを提供します。
さらに、 ニッケル、亜鉛、クロム、パラジウム、銀、または他の金属をメッキするのに対し、 エポキシ系粉末 熱コーティングに最適です。
金属プレス部品の製造パートナーが必要ですか?
アウトソーシングを検討している場合 スタンプサービス製造業者を選定する際には、考慮すべき要素がいくつかあります。まずは、プロジェクトに必要な材料、公差、生産量に関する経験を持つ、信頼できるプレス加工サービス提供業者を絞り込むことから始めましょう。
次に、生産能力、精度、リードタイム、コミュニケーションの柔軟性、入手可能な材料、関連プロジェクトの実績を分析します。要件を満たせる企業をいくつか分析・特定したら、価格体系を比較検討しましょう。
スタンピングサービスの料金体系が必要な場合は、詳細な仕様を記載したデザインをアップロードして、 見積もりを取得.
Boda を選ぶ理由
✔ 多様な精密金属プレス材料
✔ プログレッシブ金型とトランスファースタンピング金型を備えた高度な CNC システム。
✔ 最小公差 厚さや複雑さに応じて±0.05mm。
✔ プロセス処理のためのエンジニアとオペレーターの専門チーム
✔ 優れた再現性
✔ 厳格な品質管理措置
結論
板金プレス加工には、延性のあるアルミニウムや銅から、靭性の高いチタンやインコネルまで、多種多様な金属や合金が用いられます。材料の靭性が高まるほど、プレス加工はより困難になります。
選択は、用途に必要な物理的・機械的特性、成形性、そしてコストによって異なります。最終用途の要件を定義し、どの材料が最も優れた価格性能比を提供するかを分析する必要があります。
最終的には、経験豊富で信頼できるメーカーを選ぶことが重要です。 プロリーンテック高度な CNC スタンピング システムを備え、幅広い材料オプションを提供しています。
FAQ
金属プレス加工に最適な素材は何ですか?
プレス加工に最適な材料は一つではありません。最適な材料は、プレス部品の最終用途によって異なります。低炭素合金は汎用プレス加工に最適で、アルミニウム合金は軽量用途に理想的で、銅/真鍮は電気部品に最適です。
最も簡単に刻印できる金属は何ですか?
アルミニウムは、優れた成形性と最小限の加工硬化率により、最も打ち抜き加工が容易な金属です。アルミニウム板に複数の成形加工を施すことで、大きな損傷を与えることなく容易に加工できます。 金属打ち抜き加工の欠陥.