アルミパイプ曲げ加工とは
アルミパイプ曲げ加工とは、アルミパイプを曲げる加工のことです。
軽くて耐食性にも優れ、加工もしやすいアルミの特性から広い分野で利用されています。目的に合わせた素材の品種や太さのアルミパイプを製造可能です。
アルミパイプ曲げ加工には、ベンダーと呼ばれる専用曲げ工具が使用されます。中空のパイプを扱うため加工の際に、パイプのつぶれや傷に対する配慮が必要なため様々な工夫が必要です。
アルミパイプ曲げ加工の使用用途
アルミパイプ曲げ加工は加工された製品が厨房機器、家電製品、インテリア家具、ゲーム機器をはじめ、自動車部品、建築用資材、医療機器などのアルミの特質が活かせる広範囲の分野に使用されています。
アルミパイプは丸パイプを代表として、角パイプ、扁平管、オーバル管などが各種製作されており、使用目的に合った選定が可能です。
アルミパイプ曲げ加工の原理
アルミパイプ曲げ加工は、圧縮応力、引張応力、最小曲げR、内側曲げRなどの原理が重要です。
圧縮応力とは、圧縮する力に対抗する材料内部の力のことを指します。引張応力は引張力が作業する際に、材料内部に生じる力です。
最小曲げRとは、材料の割れない最小の内側半径値のことを指します。素材の板厚や延伸性で変化します。内側曲げRとは、材料を曲げるときに曲げ位置にかかる半径のことです。小さくすると内側にシワができたり、外側が割れます。
アルミパイプ曲げ加工の種類
アルミパイプ曲げ加工は、曲げたあとの加工方法で分類されています。加工方法は押し曲げ、圧縮曲げ、回転引き曲げ、3次元曲げが一般的です。
1. 押し曲げ
押し曲げは最もシンプルな加工方法で、パイプの両端を固定して曲げ部分に型を押し当てて曲げます。
2. 圧縮曲げ
圧縮曲げには、曲げる加工で使う金型の種類によって主に曲げ型、締付型、圧力型の3種類があります。
3. 回転引き曲げ
回転引き曲げとは、パイプを専用型に引き込みながら曲げる方法です。
4. 3次元曲げ
3次元曲げとは、固定型と可動型の2種類を駆使して曲げていく加工を指します。通常の2次元曲げと異なり、汎用性に優れた加工方法です。
ほかにも、ロール回転曲げや引っ張り曲げなどがあります。ロール回転曲げはパイプを代表として、アルミ押出し材を円形、アーチ状、スパイラル上などに曲げ、引っ張り曲げは放物線や楕円などの曲げに適しています。
アルミパイプ曲げ加工の選び方
アルミパイプ曲げ加工は、加工方法の特性に合わせて選ぶことが大切です。
1. 押し曲げ
押し曲げは、曲げ品質よりも生産性を重視する用途に向いています。現在では現場配管用のハンドツールのほか、特定の形状に限定した専用曲げに用いられます。
2. 圧縮曲げ
圧縮曲げは3種類の曲げ治具のみでも、パイプを容易に曲げられる方法です。マンドレルを使うことなく曲げられ、安くて機械の作業性も良いです。パイプの2か所以上を同時に曲げたり、パイプの切断や曲げの自動加工に使用されます。回転引き曲げは、応用範囲が広い加工方法です。
3. ロール回転曲げ
ロール回転曲げは可動ロールの位置調整によって、自由に曲げ半径が決められ、治具コストを節約できます。一般的に連続曲げや曲げ角度を、2ヶ所以上設定できません。
4. 引っ張り曲げ
引っ張り曲げはロール成形材やアルミサッシュ材などの材料加工が多いです。航空機の機体やエスカレーターのような、高い付加価値のパーツ加工に限定されます。設備コストや専有スペースも非経済的であり、作業性は劣りますが、精密加工が可能です。
アルミパイプ曲げ加工の構造
アルミパイプ曲げ加工は、曲げたあとの最終形状で分類されています。
直角に曲げる基本となる曲げ方はL型曲げです。への字曲げは、90°未満の範囲でへの字に加工します。レ型曲げはV字曲げとも呼ばれ、95～175°程度でレ字に加工する方法です。U字曲げは180°にU字に加工します。コ型曲げはコ字に加工しますが、正確な加工が難しいです。Z字曲げはZ字に加工し、完全なZ字ではない場合もZ字曲げと呼びます。
そのほか、目的に合わせて特殊曲げも行われます。