シートメタルのレベリング方法: 製造業者向けの 5 つの技術の定量化された比較

板金のレベリングが重要な理由: 平らでない部品の隠れたコスト

14 ゲージ鋼の 4 × 8 フィートのシートが、2 mm のエッジ ウェーブでレーザー カッターから切り離されます。レベリングを行わないと、下流の溶接治具で部品の 15% が不合格になります。このスクラップ率は仮説ではなく、体系的な板金レベリング方法を使用せずに操業している製造工場によって報告された平均値です。

レーザー切断、プラズマ切断、さらにはせん断によって、強い熱勾配が生じて内部応力が生じます。熱影響部には引張応力が閉じ込められ、解放されると部品がたわんだり、ねじれたり、波打つ原因となることがあります。その結果、部品が治具に適合せず、きれいに溶接されず、手動で矯正するためのセットアップ時間が無駄になります。

レベリングとは平らにすることだけではありません。材料の内部応力状態をリセットします。 適切な機械的レベリングにより、残留応力を 80 ～ 90% 削減できます。 、大手レベリング装置メーカーが引用したストレス軽減研究によると。レベラーを出た部品は、不良品が少なく、直接成形または組み立てに進みます。体系的なレベリングを実施しているショップでは、多くの場合、最初の 1 年以内に手直しコストが 20 ～ 30% 削減されます。

ただし、すべてのレベリング方法で同じ結果が得られるわけではありません。材料の厚さ、生産量、または平坦度公差に応じて間違った方法を選択すると、何もしないのと同じくらいコストがかかる可能性があります。この記事の残りの部分では、違いを数値化して説明します。

5 つのコア板金レベリング方法の説明

5 つの基本的なアプローチは、ほぼすべての板金レベリング シナリオをカバーします。それぞれは異なる物理原理に基づいて動作し、スイートスポットは厚さの能力、速度、資本コストの点で大幅に異なります。以下の表は直接比較を示しています。

表から明らかなように、0.5 mm から 6 mm までの大量のシートを処理する場合、ローラー レベリングは比類のないスループットを実現します。厚板で少量の混合ゲージのジョブ ショップの場合は、プレスまたは火炎による方法がより実用的である可能性があります。張力平準化は、表面の傷が許容できない軟質金属で優れています。

ローラーレベリングと油圧式精密レベリング: 並べて比較

ローラーレベリングのカテゴリ内には、従来の電動ローラーレベラーと油圧サーボ駆動の精密レベラーという重要な細分化があります。後者は、個別に制御される油圧シリンダーを使用してロール位置をミクロン単位で調整し、適応クラウン補償とワークロールのたわみのアクティブ制御を可能にします。

この違いは、平面度を 0.2 mm/m 未満に保つ必要がある場合、または同じバッチで広範囲の厚さの材料を処理する場合に最も重要になります。以下の表は、主な技術的な違いを示しています。

油圧精度のコストプレミアムは、サーボ制御と追加のロールサポートによって発生します。しかし、その効果は本物です。15 mm HSLA 鋼を加工する厚板製造業者は、適応ギャップ制御を備えた油圧レベラーに切り替えた後、溶接後の矯正が 40% 減少したと報告しました。

適切なレベリング方法を選択する方法: 4 段階の意思決定フレームワーク

すべての仕様を暗記する代わりに、この構造化された 4 ステップのフレームワークを使用してください。物理的な要件から予算の制約にまで移行し、手法の候補を迅速にリストアップするのに役立ちます。

1. マテリアルのエンベロープを定義します。 加工する最大および最小の厚さ、降伏強度、および幅を決定します。厚さによって必要な力が決まります。材料の強度と幅がその力を倍増します。 3 mm までの軟鋼の場合は、軽いローラー レベラーまたはテンション レベラーで十分です。 20 mmを超える合金板の場合は、プレスまたは大型油圧ローラーマシンが必要です。
2. 必要なレベリング力を計算します。 近似値を使用します: レベリング力 (トン) = (材料降伏強度 MPa × 幅 mm × 厚さ 2 mm) / (ロール ピッチ mm × 定数)。力が 400 トンを超えると、従来のローラー設計では限界に達する可能性があります。油圧機械が必要になります。
3. バッチサイズを自動化レベルに合わせます。 1 日あたりの部品数が 50 個未満の場合は、手動でハンマーで叩くか、単純なプレスで十分です。数百枚のシートの場合は、自動厚さ入力機能を備えた電動ローラーレベラーが最適です。 20 m/min で稼働する完全なコイル供給ラインには、以下の自動化セクションで説明するように、デコイラーおよびフィーダーとの統合が必要です。
4. 精度をメソッドの限界に合わせます。 下流プロセスで 0.1 mm/m の平坦度が必要な場合 (精密溶接治具など)、実行可能な選択肢はテンション レベリングまたは油圧サーボ ローラー レベリングのみです。ローラーレベリングだけでは最高でも 0.3 mm/m に達する可能性があり、これは一般的な製造には問題ありませんが、クラス A の表面パネルには不十分です。

これらの 4 つの手順により、推測に頼る必要がなくなりました。オプションを絞り込んだら、自社の材料在庫を使用して装置サプライヤーに平坦度サンプルをリクエストします。 10分間のトライアル 油圧レベリングマシン 本番環境で予想される許容誤差を検証できます。

精密油圧レベリングマシンのメーカー、サプライヤー

中国の油圧レベリングマシンメーカーと精密レベリングマシンサプライヤー、JingShiは板金用のカスタム油圧レベリングマシンを提供しています。

製品を見る→

レベリングの一般的な欠陥とその修正方法

適切に選択されたレベリング方法であっても、パラメータが変動するとシートが歪む可能性があります。欠陥パターンを認識することが修正への第一歩です。

閉ループ位置制御を備えた最新の油圧レベラーは、材料特性が変化しても均一なギャップを維持することで、これらの問題を軽減します。それでも、オペレーターは直定規と隙間ゲージを使用して各バッチの最初のシートを検査する必要があります。これは 2 分間の検査で、何時間もの再作業を避けることができます。

レベリングを自動生産ラインに統合

スタンドアロンのレベリングは部品レベルの問題を解決しますが、真の効率はレベリングを生産ラインに直接組み込むことで実現します。インラインレベリング機能を備えたコイル供給レーザー切断またはスタンピングシステムにより、個別の取り扱い手順が不要になり、内部応力を蓄積することなく材料を流動させることができます。

たとえば、デココイル・レベリング・ブランキングラインはマスターコイルを解き、マルチロールカセットでストリップを水平にし、最大20m/分の速度で動作するレーザー切断ヘッドに送ります。真っ直ぐにされたブランクは、すでに平らな切断ゾーンに入ります。そのため、レーザーは一貫した焦点で切断できます。のようなシステム デコイルレベリングレーザーブランキングライン 3 つの機能すべてを単一の制御プラットフォームに統合します。

デコイリング レベリング レーザー ブランキング ライン サプライヤー、メーカー、工場 - 蘇州 JingShi Intelligent Equipment Co.、Ltd

Suzhou JingShi Intelligent Equipment Co., Ltd.は、中国、JingShiのカスタム デコイリング レベリング レーザー ブランキング ライン メーカー、デコイリング レベリング レーザー ブランキング ライン サプライヤー、0EM/ODM 工場です。

製品を見る→

スタンピングセルでは、3-in-1 サーボ供給システムがストリップをデコイルし、水平にし、プレスに直接供給します。これにより、手動でのシート送りが不要になり、各スタンプ部品が応力が緩和された平らなブランクから開始されることが保証されます。高速デコイラー、ストレートナー、フィーダー ラインを採用しているショップは、以前は波形のブランクにより 3% のスクラップが発生していた部品のスタンピング スクラップ率が 0.5% 未満になったと報告しています。

レベリング後の扱いも同様に重要です。ソフトコンタクトカップを備えたバキュームリフターを使用すると、新しく平らにされたシートに曲げマークが再発生するのを防ぎます。板金に適用されたバキュームリフトシステムは、平らな部品を歪ませるフックやチェーンを使わずに移動できます。