精密板金で使われているレーザー加工機について。
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「精密板金について」「精密板金加工とは」など、精密板金加工全般について丸井工業の事例などを含めて紹介致します。
精密板金で使われている一般的なレーザー加工機は板状の金属材料を切断するのに適した仕組みになっているので立体的な物は切断できません。レーザー光線は空気中で照射すると光線の周囲で高熱が発生し材料が溶けてしまうので精度を出すことができません。そこでレーザー光線の周囲を高圧の酸素や窒素などのガスでカーテンを作り空気を遮断して切断を行います。レーザー加工機で使われるレーザー光線はSF映画の様な赤や緑などの色は無く、人の目には見えない透明な不可視光線です。金属を切断する程の力を持っている光線ですからレーザー光線が金属面で反射して加工機外に飛び出した場合は大変危険です。そこで加工機には安全装置が付いていてその様な場合には機械が停止する仕組みになっています。しかし、万が一のことも考え目に入ることを防ぐ為に作業者はレーザー光線を遮断する専用のメガネを着用して作業をおこなっています。
▲ レーザー加工機のレーザーノズルです ノズルの先端が光っていますが光線の光ではありません
▲ 加工機のサイドに回り込み撮影しました 上の写真と違いノズルの先端は光っていません
▲ 加工中のレーザーノズルの先端を拡大してみました 光は何も見えない事が分かります
▲ 高価なレーザー加工機のレンズです
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加工中の板金部品を材料と繋げるミクロジョイントの紹介です。
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NCTの加工中に部品が加工機内（NCT加工機についてのブログ）に散らばらない様に部品と材料を固定する方法です。ミクロジョイントはプラモデルの部品がランナー（外の枠）に付いている状態と似ています。外枠と部品を繋いでいる細い部分がミクロジョイントです。外枠との繋ぎは材料の板厚や部品の大きさなどを考慮して使い分けます。繋ぐ細さは0.2mm～0.5mmなので手で簡単に取り外すことができます。ミクロジョイントは一つの部品に対して数多く付ければ枠から外れるリスクは少なくなりますが反対に枠から部品を外す作業や外した後のバリなどの処理に多くの時間を要してしまいます。ですから出来るだけ効率の良いつけ方を考えて加工することが重要です。
▲ ミクロジョイントを外して取り出した部品です
▲ ミクロジョイントを使用して一つの材料の中に一度に多くの部品を加工して行きます
▲ 緑の枠内で部品と繋がってる部分がミクロジョイント 黄色枠内はジョイントを付けていない部分
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アングル材を使ったラックマウント用のブラケットについて。
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ラックマウント用ブラケットは装置をラック（棚）やケース（箱）に固定する為に使います。鉄・ステンレス・アルミなどの板金材料を曲げて加工することも出来ますが最初からL字に曲がったアングル材という物を使うこともできます。アングル材を使う場合はNCTやレーザー加工機は使えないのでケトバシ、ボール盤などを使い手加工で穴を加工します。NC装置付きの加工機が普及していな昔は穴加工や切断する位置は罫書き針（けがきばり）という金属の棒の先端を尖らせた道具で金属表面にキズを付けて加工していましたが精度が出しにくいし製品にキズが残ってしまうこともあったので、現在はNCTなどで治具を作り材料（アングル材）にキズを付けることが無く正確な加工が行える様になりました。参考写真はアルミアングル材を使ったマウントブラケットです。アルミに直接ネジを加工した場合取り外しの際にネジ山を壊してしまう心配や強度が必要な場合にはステンレス製の圧入ナットを打ち込むことによって解消できます。
▲ 装置の前面部左右にブラケットを取り付けてブラケットの長穴を使ってラックに留めます
▲ これは表面処理前の製品です 取り付けるラックに合わせて塗装やメッキをします
▲ 表と裏がフラットになるステンレス製のプレスナットを打ち込んであります（下の写真の物）
▲ 圧入した板金の表と裏に出っ張りが出ないプレスナット
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ステンレス板（SUS）に黒色（艶消し）クロームメッキ（表面処理）例です。
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ステンレス板は光沢があり錆びにくいことから何も表面処理をせずにそのまま使われることが多いです。しかし、その光沢が邪魔になる場合はステンレス板の表面にメッキや塗装を付けて光沢を消します。今回は参考として厚さ0.1ｍｍのステンレス板に黒色クロームメッキを付けた物を紹介します。黒色クロームメッキはキズが付きやすいので外装部品には不向きですが塗装の下地処理や光を反射させたくない内部部品などには適していると思います。
▲ 板の厚さが0.1mmと薄いのでメッキの際に変形や紛失を防止する為に大き目な枠を付けてあります
▲ カットは全てレーザー加工です 枠と部品を0.5mmの細い糸の様な状態で繋いであります
▲ 枠から切り離した状態の部品です
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ステンレス板（SUS材）で作った箱（BOX)の紹介です。
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ステンレスは腐食しにくいので表面を磨いて光沢を出したりヘアーライン加工などを施し素材そのままで使用されることが多いです。加工中には絶対キズが付かない様に作業者は決められた手順通り十分注意を払ながら作業を進めていきます。写真の天板には裏側に細長い補強部品をスポット溶接してあります。スポット溶接をすると電極がステンレスと接触した辺りに焦げ跡が残ってしまうので専用の装置で表面に着いた焦げを綺麗に除去します。
▲ ステンレス（SUS）板を使った本体（シャーシ）です
▲ カバー（天板）スリット加工の周辺も歪む事なく綺麗な仕上がりです
▲ カバー裏面の写真です L字の補強金具がスポット溶接されています
▲ シャーシ本体にカバーを乗せた写真です ピカピカでとても綺麗な仕上がりです
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