アルミの曲げ加工を解説！おもな方法や作業の注意点を紹介します

アルミの曲げ加工の方法を紹介

アルミの曲げ加工は、アルミ板に力を加えて目的の形状に曲げる加工法です。
アルミは鉄の約3分の1の重さでありながら、曲げたり形を変えたりしやすい性質を持っています。そのため、アルミの曲げ加工は自動車部品や建材、家電の筐体など幅広い分野で活用されています。

アルミの曲げ加工には複数の工法があり、それぞれ対応できる形状や寸法精度、生産性が異なるため、用途に応じて最適な工法を選ぶことが大切です。
代表的な工法としては、金型を用いて直線的に成形するベンダー曲げ、ローラーで徐々に湾曲させるロール曲げ、高精度な角度出しに適した押し曲げなどがあります。

ここからは、それぞれの工法について詳しくみていきましょう。

ベンダー曲げで直線的な形状をつくる

ベンダー曲げは、プレスブレーキと呼ばれる加工機に金型をセットし、アルミ板をL字やコの字などの直線的な形状に成形する代表的な曲げ加工です。上型のパンチと下型のダイでアルミ材を挟み込み、圧力を加えて目的の角度に曲げます。

加工の条件をCNC（コンピュータ数値制御）で細かく管理できるため、寸法精度が安定しやすく、量産にも対応しやすい点が特徴です。
また、金型の組み合わせによって直角・鋭角・広角などさまざまな角度に対応できることから、アルミの板金加工では最も一般的な曲げ加工の一つとして広く採用されています。

建材のサッシや家電の筐体カバー、機械部品のブラケットなど、直線基調の形状が求められる幅広い製品に用いられている工法です。

ロール曲げで丸み（R形状）をつくる

ロール曲げは、複数本のローラーの間にアルミ板を通し、ローラーの位置や送り量を調整しながら徐々に曲げていくことで、円弧や円筒などの大きなR形状を成形する曲げ加工の一種です。
代表的な構成として3本ロールと4本ロールがあり、ロール間隔を調整することで曲げ半径を一定の範囲で変更できます。

一度に大きく変形させるのではなく、何度かローラーに通しながら少しずつ曲げることで、アルミ板にかかる負担が分散されやすい点が特徴です。大きな曲げ半径の加工に適しているため、パイプや円筒形の筐体、タンクなどの製品に広く利用されています。

また、ロールの仕上げや調整精度により、加工時の傷や形状のばらつきを抑えやすい点もメリットの一つです。

押し曲げ・エアベンドなどその他の加工方法

ベンダー曲げやロール曲げのほかにも、アルミ加工では形状やサイズに応じたさまざまな工法が用いられています。

押し曲げは、パンチをダイの底まで押し込んで角度をつくる、基本的な工法です。エアベンドは、パンチをダイの底まで当てずに角度をつくる工法で、ストロークの調整によってさまざまな角度に対応できます。

このほか、ハンマーや当て金で成形する手曲げ、引張力を加えながら型に沿わせるストレッチフォーミング、回転する型に工具を押し当てて成形するスピニング加工なども、特殊形状の加工に用いられる工法です。

航空機部品や鉄道車両の大型部材、円錐や半球形状のカバー類など、汎用的な曲げ加工では難しい形状も、これらの工法で対応できます。

アルミ材の特徴と曲げ加工がしやすい理由

アルミは鉄などと比べて非常に軽量であり、外力を加えると形が変わりやすい「可塑性」が高いため、曲げ加工や成形加工がしやすい金属です。そのため、自動車部品や建材、家電の筐体など、幅広い分野で利用されています。

また、アルミは表面に酸化皮膜を形成することで耐食性に優れており、屋外環境や湿気の多い場所でも劣化しにくい点が特徴です。

さらに熱伝導性にも優れているため、熱交換部品や電子機器の冷却部品などにも適しており、加工性と機能性の両面から多くの製品に採用されています。

これらの特性を活かしたアルミの曲げ加工は、用途や精度に応じた適切な対応が求められるため、アルミ加工でお悩みの事業者様はぜひ実績豊富な小池製作所へご相談ください。

アルミ板の曲げ加工の注意点

アルミの曲げ加工では、割れやしわ、スプリングバック、傷やかじりといった不良が発生しやすく、加工前に材質や条件を十分に検討する必要があります。
アルミはほかの金属と比べて弾性回復（スプリングバック）が大きい傾向があるため、鉄やステンレスなどと同じ条件で加工すると、思わぬ品質トラブルにつながる可能性があるのです。

これらの不良は、材質の選定、曲げ半径や板厚といった設計に関する条件、加工の速度や潤滑などの工程における条件によって、発生のしやすさが変わります。事前の準備として、アルミ材の特性を把握すること、適切な工法を選択すること、金型や工具の状態を徹底して管理することが、安定した品質を確保する大切なポイントです。

ここからは、アルミの曲げ加工における代表的な3つの不良について、原因と対策を解説します。

アルミの種類や設計が原因で起こる「割れ・しわ」

アルミの曲げ加工では、材質や設計の条件によって割れやしわが発生することがあります。特に、強度の高いアルミ合金や硬い調質材は割れが起こりやすいため、曲げ半径が小さすぎる場合や、圧延方向と平行に曲げる場合にも注意が必要です。

また、しわは曲げ部分に圧縮力が集中することで発生しやすく、特に薄い材料や複雑な形状の加工で多くみられます。

これらを防ぐには、材質や板厚に応じた適切な曲げ半径を確保することや、圧延方向を考慮して曲げ方向を設計することが大切です。必要に応じて延性の高いアルミ材を選定したり、複数回に分けて加工したりすることで、不良の発生を抑えやすくなります。

アルミの特性によって起こる「スプリングバック」

スプリングバックとは、曲げ加工で変形したアルミが、加工後にもとの形へ戻ろうとして角度が変化する現象です。アルミは鉄やステンレスなどと比べて弾性回復が大きいため、曲げ加工後に想定より角度が戻りやすい傾向があります。

スプリングバックの大きさは、アルミの材質や板厚、曲げ半径、加工方法により変化する点に注意しましょう。狙った角度に仕上げるには、材料の特性や加工の条件を踏まえて事前に戻りの大きさを見込む必要があります。

スプリングバックの代表的な対策としては、戻る量を見込んであらかじめ大きめに曲げる「オーバーベンド」を用いるのが一般的です。

外観の不良をまねく「傷・かじり」

アルミはやわらかく表面に傷がつきやすいため、曲げ加工の際に擦り傷や「かじり」が発生しやすい金属です。
かじりとは、加工時の摩擦によってアルミが削れ、金型側に付着してしまう現象を指します。かじりが進行すると、アルミ表面に筋状の傷や凹凸が残り、外観の品質低下につながるため、事前の対策が欠かせません。

傷やかじりによる外観不良を防ぐには、保護フィルムを使用して金型との直接接触を減らすことが有効です。また、金型表面の汚れや付着物を除去し、潤滑剤を使用して摩擦を抑えることで、擦り傷やかじりの発生を抑えやすくなります。

さらに、加工後の運搬や保管時にも養生材で表面を保護することは、傷の発生を防ぐための基本的な対策です。

アルミの曲げ加工は小池製作所へお任せください

アルミの曲げ加工は、製品の形状や用途、求められる精度によって最適な工法が異なります。また、割れやしわ、スプリングバック、傷・かじりといった不良を防ぐためには、アルミ材の特性を理解したうえで、適切な工法を選ぶことが大切です。

小池製作所では、アルミ加工に関する豊富な実績と経験をもとに、製品形状や使用目的に応じた最適な加工をご提案しています。
複雑な形状や精度が求められる製品についても、さまざまな工法で対応が可能です。

「アルミの曲げ加工を依頼したい」「加工方法について相談したい」とお考えの方は、ぜひ小池製作所へお問い合わせください。

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