曲げとは？曲げ加工の解説と情報集

工業的な場面において「曲げ」は大きく分けて2つの意味を持ちます。1つは力学的に物体を折り曲げるようにはたらく「曲げ」の力、もう1つが材料を変形させて加工する「曲げ」です。この記事では加工における「曲げ」について解説し、情報を提供します。

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曲げとは

物に力を加えて変形させ、ゆがませる、曲がった状態にすることを「曲げ」といいます。

一般的に、物体に力を加えると物体は力を受けて変形します。しかしその力がなくなれば、また元の形に戻ります。あるいは、加えられる力が許容範囲を超えた場合には元の形や強度を失い、破損してしまいます。

しかし金属をはじめ、熱をかけた樹脂や木材など一部の材料は、力を加えると変形し、力が取り除かれても元の形には戻らず、しかも強度も失わない性質を持っています。この性質を利用したのが「曲げ加工」です。

曲げ加工に使われる材料と用途

曲げ加工は工業的には板金やプレスなどの金属加工で非常に多く行われています。ここでは金属をはじめとする、曲げ加工に使われる材料や、それらの用途について紹介します。

金属

金属は曲げ加工に使われる材料の代表です。金属の持つ「塑性」という性質が曲げ加工に適しているためです。金属の曲げ加工では板状のものや棒状のものなど、さまざまな形の金属が加工されています。曲げに使われる金属材料は、鉄や鋼、ステンレス、アルミ、銅などさまざまです。

板 – 板金加工、プレス加工、波板、ロール加工、製缶など
棒 – 鉄筋、家具、建築部材、機械部品など
パイプ – 家具、建築部材、機械部品など

樹脂

樹脂の曲げは基本的に、熱可塑性樹脂とよばれる熱を加えるとやわらかくなる樹脂に対してのみ行われます。板やパイプの形で成型された樹脂に対し、その形を失わない程度に熱をかけて変形させて曲げます。樹脂の曲げに使われる材料には、アクリルやポリカーボネート、塩ビ、ABSなどがあります。

板 – 容器、カバー、機械部品など
パイプ – 容器、機械部品など

木材

金属に比べると量は少ないですが、木材の曲げ加工も多く行われています。木材の曲げ加工は、特に家具に多く使われており「曲げ木加工」ともよばれています。熱と水分を加えながら力をかけて曲げていきます。木材に対する曲げ加工では、単一素材の木材だけでなくベニヤ板のような成形合板に対しても行われます。

板 – 家具、建材、日用品など
棒 – 家具、建材など

金属に対する曲げ加工

曲げ加工の中でも、金属に対する曲げ加工は特に多く行われています。中でも特に板状の金属を曲げる加工が多く、さまざまな種類の加工が行われています。

・板金加工 – 板状の金属を汎用金型とプレスブレーキを使用して曲げる加工です。次章で詳しく解説しています。

・プレス加工 – 板状の金属を、専用金型とプレス機を使用して加工します。身近なところでは鍋や金属製のザルなどが作られています。ホチキスの金属部分やハトメ、缶バッチなどもプレス加工です。他にも車のボディ外装や機械部品、構造物など、さまざまな製品が作られています。金型の形状によって作られるものの形状が決まり、初期費用はかかるものの、同じ形のものを大量に作りたい場合に適しています。

・ロール加工 – 金属の板を互い違いになった3本のロールの間に通し、大きなRをつける加工です。大きな円筒の側面を作ったり、系の大きなパイプ、円筒形の柱を作ったりします。

・製缶加工 – 製缶加工とはタンクやダクト、架台などの大きな構造物を作る加工です。

詳しくは、製缶加工の概要や手順についての解説ページをご覧ください。