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製缶加工とは?板金加工との違い、加工手順について解説します!

製缶加工とは?板金加工との違い、加工手順について解説します!

技術情報

製缶加工とは

製缶加工(製罐加工)とは、製缶板金加工とも呼ばれる金属加工で、鉄やステンレスなどの金属板やパイプなどを切断・曲げ・溶接加工などを行い、立体的な製品を作り出す加工法です。

比較的大型の構造物を作るのに向いており、強度が求められる製品を作るケースが多いため、高い強度を持つ鉄やステンレスを使用することが多いです。

建物の骨組み、工作機械の架台やベース、フレーム、大型の機械のカバー、産業用のタンク・ダクト・鉄骨・機械装置、貯蔵設備、クレーン(ボックスガーダ等)、圧力容器、船の部品、圧力容器、集合住宅の貯水槽など数多くの身近なものが製缶で作られており、ものづくりにおいて欠かせない加工方法の一つです。

通常の板金加工と比べ、多種多様でより複雑な形状を作ることが可能です。一方で基本的に手作業になるため、熟練工の高い技術が必要となり製作コストが高くなりがちで、量産には向きません。

板金加工との違い

板金加工とは、鉄やステンレスなどの切断・曲げ・溶接加工などをして製品を作る加工法です。製缶加工と板金加工は共に金属板を加工する加工法ですので、とてもよく似ています。

製缶加工と板金加工の違いは、使用する金属材料の板厚です。業界として明確な基準はありませんが、一般的に板厚7mm以下が板金加工、7mm以上が製缶加工とされています。また、製缶加工では金属板だけでなく、形鋼やパイプアングル材を使用することもあります。

製缶加工には穴あけなどの機械加工の工程があり、板金加工より複雑で大きなものを製造できるのが特徴です。

製缶加工の加工手順

続いて製缶加工の加工手順について紹介していきます。

設計・図面作成

どのような加工についても同じですが、まずは設計・図面を作成します。設計の段階から、最適な材質、精度、加工方法、コスト削減などを意識して作ることが大切です。例えば必要以上に高い精度を要求しない・できるだけ二次加工を必要としないような設計にするなど様々な工夫が必要です。設計により、現場の作業効率や材料の歩留まり(材料の無駄を抑える事)に大きな影響を与えるため、納期、コストにも大きな影響を与えます。

製缶加工に限らず、何かものをつくる事において設計は非常に重要ですが、工程や人的要素が大きい製缶加工では特にこの設計の工程が何より大切です。

切断・溶断/抜き加工

図面を元に、金属板などの材料をレーザー加工機、シャーリングマシン、パンチング加工機などで必要な形状に切断抜き加工を行います。また厚い金属板を加工する場合は、レーザーや抜き加工では対応できないため、ガスの燃焼やアークなどの熱を使って切断したい部分の金属を溶かしながら除去する溶断をする場合もあります。

穴あけ加工

部品を取り付けたり、はめ込んだりするための穴をあける工程です。ラジアルボール盤などで、前加工・荒加工をし、キリ穴やタップ穴等をあけます。

溶接後に穴をあける事が困難な場合は切断・抜き工程であらかじめ加工しておくことが多いので、この工程は大きく前後する場合があります。

曲げ加工

曲げ加工は、プレス機などを用いて金属を曲げる工程です。曲げることにより、それまでの平板から立体形状になります。

曲げ加工では、板金加工やプレス加工と同じように、パンチとダイが用いられます。製缶加工では、汎用金型とプレスブレーキによる曲げだけでなく、折り曲げや型曲げ、R曲げ、コニカル曲げなどにより様々な形状が作られます。

溶接

曲げの合わせ部や複数の部品を接合するため圧力、熱もしくは両方を加えて接合する加工工程です。溶接の目的は金属を強固に接合することで、この溶接工程が製缶加工における要の工程となります。溶接では、使用する鋼材や接合後の用途に適した溶接方法を選ぶことが重要です。一般的にはアルゴン溶接やアーク溶接が用いられます。

機械加工

旋盤、フライス盤、マシニングセンタ、NC工作機等の工作機械やドリル、タップ、エンドミル等の切削工具を使用し、精密な加工を施す加工工程です。機械加工においては決められた寸法公差に応じて、最適な機械・工具・加工手順の選定をすることが重要です。

研磨加工・表面処理

耐食性や耐熱性を高める、外観・美観の向上などを目的として表面を磨いたり、メッキや塗装などの処理を行ったりする製缶加工の最終工程です。

研磨加工では製缶品の表面を磨くことで、溶接跡や機械加工の跡などを処理し、寸法精度を高めたり光沢のある状態へ仕上げたりすることが出来ます。表面処理では表面に皮膜を形成することで耐熱性や耐食性を高めることが出来ます。

組み立て

架台・フレーム・ダクト等は、溶接組み立てやボルト・ネジでの締結組み立て作業が必要です。ハンドツールなどの機械の力を借りつつも手作業で組立てることも多く、高度な技術が必要です。

検査・検品

最後に、製品に問題がないか検査を行います。製品ごとの検査基準に則り、お客様に納品します。

このように製缶加工には様々な工程があり、プレス加工、機械加工、溶接技術など幅広い技術力と加工機械が必要となります。

弊社での製品事例

溶接 製缶 SS400 切削加工 ①

スペック・仕様

材質SS400
ロット1ヶ/ロット
大きさ400×800×800
公差レベル±0.02
納期目安3週間
金額10万円以上50万円未満
製品用途・業界エネルギー(発電機、タービン、原子力)

溶接品(製缶品)支給での切削加工です。
SS以外にも、SUS系、アルミ系、銅系など対応可能(素材からの対応も可能です。)

その他にも製品事例を掲載しておりますので以下のサイトもぜひご覧ください。>>>製缶加工の製品事例についてはこちら

以上、製缶加工とは、板金加工との違い、製缶加工の加工手順、弊社での事例についてもご紹介いたしました。

加工の相談窓口を運営している株式会社今橋製作所では、本記事で解説しました製缶加工の実績が多数ございます。お客様のご要望に合わせて、材質選定、加工方法等をご提案させていただきます。技術相談も承りますので、ぜひ一度ご相談下さい。

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