金属の同じシートが、車のボディの滑らかな曲線に変わったり、正確な換気孔で穴が開けられたりすることがあります。これらの異なる結果は、2つの基本的な金属加工技術、つまりスタンピングとパンチングによって実現されます。エンジニアにとって、適切なプロセスを選択することは、プロジェクトのコスト、生産効率、製品の品質に影響を与えるため、非常に重要です。この記事では、最適な製造上の意思決定を導くために、これらの方法の原則、用途、コスト、およびトレードオフについて考察します。
どちらのプロセスも金属成形に分類されますが、実行と目的に大きな違いがあります。スタンピングは、金型とプレスを使用して、曲げ、ストレッチ、成形操作を通じて金属シートを成形する包括的な冷間成形技術です。パンチングは、スタンピングの特殊なサブセットであり、穴または切り欠きを独占的に作成します。本質的に、スタンピングは金属を成形し、パンチングは金属を除去します。
プレスとしても知られるスタンピングは、油圧または機械プレスとカスタム金型を使用して、加熱することなく金属シートを塑性変形させます。このプロセスは、単一工程操作(1回のプレスストロークで完成部品を製造)とプログレッシブダイ(複数のステーションが必要)の両方に対応します。主なスタンピング技術には、次のものがあります。
この多用途なプロセスは、自動車のボディパネル、航空宇宙部品、電子機器、および消費者向け製品の製造に役立ちます。
この集中的なプロセスは、パンチとダイのセットを使用して、金属シートに穴を開けます。除去された材料はスクラップ(「スラッグ」または「チャド」と呼ばれる)になります。一般的な用途には、自動車、電子機器、および家電製品のコンポーネントの換気孔、取り付けポイント、および装飾パターンが含まれます。
| 特性 | パンチング | スタンピング |
|---|---|---|
| 主な機能 | 穴の作成 | 3D成形/切断 |
| 材料の厚さ | 0.091〜12.7 mm | 0.0025〜152.4 mm |
| 金型 | パンチとダイのセット | ヘビーデューティープレス |
| セットアップコスト | $200〜$10,000 | $10,000〜$100,000 |
| リードタイム | 短い | 長い |
| 材料の無駄 | 高い | 低い |
| 用途 | 換気パネル、ブラケット | ボディパネル、構造部品 |
設計の複雑さ :スタンピングは、複数の操作を通じて複雑な3D形状に対応しますが、パンチングはより単純な2D穿孔を処理します。
生産量 :スタンピングは、大量生産のために高い金型コストを正当化しますが、パンチングは少量バッチに適しています。
材料の考慮事項 :スタンピングはより厚いゲージを処理しますが、パンチングは薄い〜中程度のシートに優れています。
メーカーは、効率とコストを最適化するために、スタンピングを主要な成形に使用し、パンチングを二次的な機能に使用して、両方のプロセスを組み合わせることがよくあります。