適切な工具を使用してアルミニウムの鋭い曲げを実現

アルミニウムはスチールよりも柔らかい金属であるため、曲げの際に傷、かじり、跡がつかないように、または最小限に抑えるように注意する必要があります。高度に研磨およびコーティングされたプレスブレーキツールは、マーキング、不正確さ、かじりの可能性を減らす傾向があります。 LVD

アルミニウムは、その軽量化と非腐食性の特性により、製造業や金属加工においてますます使用されています。アルミニウムの製造には、曲げや成形に特有のいくつかの課題が伴います。その 1 つとして、鋭い曲げが挙げられます。他の金属と同様に、製造者は曲げ部分の亀裂を防ぐために細心の注意を払う必要があります。製造業者は、かじりを軽減または排除するための措置を講じる必要もあります。アルミニウムはスチールよりも柔らかいため、マーキングが発生しやすく、特に外観部分で問題となります。

場合によっては、ツールのアプローチによってこれらの問題を解決または軽減できる場合があります。 LVD Co. NV、プレスブレーキマネージャー、Lieven Vanhoenacker 氏。曲げ製品マネージャー Steven Brown、Wilson Tool Intl.、 Mecon Industries Ltd. の David Foscarini 社長は、アルミニウムの 3 つの曲げ問題に工具を適用する方法についてアドバイスと追加のヒントを提供します。

ウィルソン・ツールのスティーブン・ブラウン氏: 「アルミニウムを曲げる最良の方法は何ですか?」はよくある質問です。曲げは成形されるため、成形したいアルミニウムのグレードが含まれていれば、質問に最もよく答えることができます。各グレードには、工具の決定に影響を与える特有の品質があります。「5052-H32 を曲げるにはどうすればよいですか?」という質問がある場合は、これは、答えを提供するための貴重な情報です。

冶金学者でなくても、アルミニウムのグレードをその名前で識別することができます。最初の 4 文字がマテリアルの構成を与えます。たとえば、3030 は、97.6% アルミニウム、0.35% 鉄、0.15% シリコン、0.10 ～ 0.70% マンガン、0.10 銅、0.050 ～ 0.50 亜鉛およびその他の微量元素を示します。シリコンの割合は、材料の硬さと柔軟性を知る手がかりとなる可能性があります。 6061 アルミニウムの合金組成は、アルミニウム 97.9%、マグネシウム 1.0%、シリコン 0.6%、銅 0.28%、クロム 0.2% およびその他の微量元素です。シリコンとクロムの割合は、材料の硬度と柔軟性を知る手がかりとなる可能性があります。

さらに進んで、ハイフン以降の文字に注目することができます。彼らはその硬さを呼びます：

O = ソフト; H = ハーフハード; T = 処理済み (ハード)

柔らかいアルミニウムや半硬質のアルミニウムを鋭い内側半径 (IR) で曲げることは、通常、それほど難しいことではありません。 O と H は柔らかいと考えられているため、これらの材料はおそらく空気曲げ中に簡単に曲がります。素材の弾性が高いため、パンチの先端と IR をよりきつくすることができます。

課題は、硬質アルミニウム材を曲げることです。アルミニウムが T (硬いことを意味する) の場合、材料は硬すぎてパンチの先端に屈することができないため、IR は材料の厚さ (MT) の 3 倍にする必要があり、できればアルミニウムを粒子に沿って曲げる必要があります。

応力がかかって亀裂が入りやすいほど硬い材料に小さな半径を形成できる特効薬は実際にはありません。硬質アルミニウムグレードには、より大きな IR が必要です。疲労破壊を受け入れるために硬質アルミニウムにお金を費やす必要はありません。硬質アルミでは冷間成形の1×MTは現実的ではありません。

Lieven Vanhoenacker 氏、LVD: 精密研磨されたパンチとダイのセットは、精密かつ正確な曲げ点を提供します。この高い精度は、アルミニウムの鋭い曲げの形成に役立ちます。また、パンチとダイの位置を厳密に保持できる最新の高精度プレスブレーキを使用することも重要です。

鋭い曲げを実現するために適用できる特定の工具戦術がありますが、主にそれはアルミニウムのグレードの硬さに依存します。 LVD

さらに、エアベンディング、コイニング、ボトミングなど、用途に応じた適切なタイプの曲げツールを使用すると、アルミニウムをより鋭く曲げることができます。また、アルミニウム専用に設計された潤滑剤を使用すると、摩擦を最小限に抑え、曲げ加工時の亀裂や裂けを防ぐことができます。

信頼性の高い再現性を備えた最先端のプレスブレーキと高い公差を備えた最新の工具は重要ですが、板金の公差はさまざまであり、これが曲げ加工の最も重要な課題となる可能性があります。

破断伸びは、材料が破断する前にどれだけ伸ばせるかを元の寸法のパーセンテージで測定したものです。素材ごとに異なります。力の計算と伸びに関して、各材料の反応は異なります。アルミニウムおよびアルミニウム合金には多くのグレードがあり、新しい合金が開発され続けています。材料サプライヤーが提供するデータシートを使用すると、望ましい曲げ結果を得ることができます。また、用途について工具サプライヤー/メーカーに相談することも良い考えです。

David Foscarini、Mecon Industries: まず、適切なグレードのアルミニウムを選択します。グレードには化学配合と硬度が含まれます。多くのグレードのアルミニウムには、ほとんどの鋼のような成形性がありません。

2 番目に、標準より大きな導入半径を使用します。

Vanhoenacker: LVD は STONE と呼ばれるラジアスツーリングを提供しています [磨耗せずに最適な曲げを実現する形状のツーリング]。独自の研削プロセスにより、V ダイの両側に 1 つの半径ではなく、「対数スパイラル」デザインの特別な半径が生成されます。曲線は複数の半径を連続して作成します。これにより、材料と工具間の摩擦を軽減しながら、より少ない力でシートをより対称的に V ダイに巻き込むことができます。 STONE ツーリングは、材料がダイを通過する際にワークピースに発生する可能性のあるマーク、切り傷、炭素の堆積を軽減します。

摩擦係数の低い工具材料を使用すると、金型と材料が相互に滑りやすくなり、部品のマーキングを防ぐことができます。

ワックスや油ベースの潤滑剤などの潤滑剤を塗布する必要があります。

表面が研磨された工具を使用してください。研磨されたダイ表面はマーキングを最小限に抑え、抵抗を軽減します。

最後に、パンチの圧力をより広い範囲に分散させます。

平らな表面上で平らな材料サイディングを使用してダイのショルダーを旋回させると、マーキングが防止されます。ウィルソンツール

Foscarini: 可能であれば、標準よりも大きな開口部を使用してください。引き込み半径を研磨します。金属間の接触を防ぐためにバリアフィルムを使用してください。

ブラウン: ショルダー半径が大きいダイを使用すると、パーツのマーキングの問題に対処できます。半径が材料の厚さの 2 倍未満の場合は、ダイのショルダー半径を大きくしてみてください。半径が大きいほど、材料は削られるのではなく流れるようになります。さらに、工具をきれいに保つのも簡単になります。跡のない曲げが望ましい場合は、材料を保護するために、ウレタンまたは布のドレープを金型に使用できます。

Foscarini: 当社は標準的なプレスブレーキツールのラインを製造しています。これらのツールは一連の標準寸法に合わせて作られており、コストを低く抑えるために半生産ベースで作られています。ただし、クライアントが当社の標準工具では対応できない特定の部品や材料を成形する必要がある場合は、プロセスを改善するための提案を行います。

これらの提案の 1 つは、ツールの導入半径 (底部ダイの丸いエッジ) のサイズを大きくすることです。大きくすると成形負荷が分散されます。これにより、研磨とともにかじり、傷、マーキングが軽減されます。工具の半径は 32 µin 以上に研磨する必要があります。

金型の優れた仕上げは、金型への材料の流れをスムーズにし、マーキングやかじりを軽減するのに大いに役立ちます。

ブラウン: かじりは、プレスブレーキダイのショルダー半径が曲げられる材料を掴むことによって発生し、その結果、残留物が蓄積します。ダイショルダーの掴み動作を停止するか、少なくとも減らす必要があります。繰り返しになりますが、半径が材料の厚さの 2 倍未満である場合は、材料が流れるようにダイのショルダー半径を大きくしてみてください。それでも胆汁が蓄積する可能性はありますが、その速度ははるかに遅くなります。繰り返しになりますが、型にウレタンまたは布のドレープを付けると、材料の保護に役立ちます。

Vanhoenacker: まず、工具の材料が成形される材料よりも硬いことを確認してください。

潤滑剤は被削材に応じた専用潤滑剤を使用してください。潤滑剤は、成形中の部品と工具の間の摩擦を防ぐだけでなく、工具を腐食から保護します。アルミニウム合金と互換性のある潤滑剤を選択すると、最良の結果が得られます。これは、鉱物または再生可能資源の石油ベースの潤滑剤です。

工具には特殊なコーティングを施します。コーティングされた曲げ工具は、マーキング、不正確さ、かじりの可能性を軽減します。コーティングされたツールはメンテナンスも容易です。

ここでも、LVD の STONE 半径ツールなど、ダイに特別な対数半径を使用します。

ダイの肩のかじりは、素人目には使い古したダイのように見えることがあります。ウィルソンツール