技術ブログ

金属加工のアートとも言えるプレスブレーキ技術。その精度と柔軟性は、あらゆる業界のニーズに応えています。

この記事では、プレスブレーキの基本から、種類、機能、さらには主要メーカー、技術内容に関して網羅的な内容を解説していきます。

また当社のプレスブレーキの実例や、金属プレス加工の専門的側面についての相談にも応じておりますので、ぜひ、最後までご確認ください。

プレスブレーキとは？

金属加工の現場でプレスブレーキは不可欠です。プレスブレーキは曲げ加工に使用される機械で、金属板の精密な曲げを実現します。金属板を一定の形状や角度に曲げる際、均一な圧力を確実に加える際に、プレスブレーキが役立ちます。

汎用型から専用型まで取り付けることができ、製品の形状に合わせた設定も可能です。

金型を組み合わせることで長手方向へ加工領域を伸ばし1000mm以上の長い製品も制作でき、最近ではNCやサーボモータで数値制御された加工機が増えています。

特に機械部品や建築材料、輸送機器などの製造において、部品や材料の形状が特定の要件を満たすことが求められます。これらの要件を確実に、かつ高速で満たすためには、プレスブレーキのような高精度な曲げ加工機械が必要不可欠となります。

■関連リンク：曲げ加工(ベンダー)について

プレスブレーキのメリット

プレスブレーキのメリットは、「精度の高さ」と「効率性」にあります。プレスブレーキは、極めて正確な角度と形状で金属を曲げることが可能で、製品の一貫性が保たれます。また、この正確性は、部品のフィット感の改善にも寄与し、組み立て時の問題や欠陥のリスクを軽減します。

さらに、プレスブレーキは、短期間での高ボリュームの注文時にも柔軟に対応できるため、市場の変動や顧客の特定要求に迅速に応じることが可能です。複雑な部品や特殊なデザインも、プログラムの調整だけで対応でき、大幅な設備投資や時間を必要としません。

また、労働集約的な作業を機械化することで、コストの削減と生産スケジュールの短縮を実現できます。

プレスブレーキとベンダーブレーキとの違いは？

プレスブレーキとベンダーブレーキの違いを一言で表すなら「精密性」と言えます。

プレスブレーキは、金属板を特定の角度で曲げるのに使用される一方、ベンダーブレーキは一般に金属材料を異なる形状に曲げるのに用いられます。

プレスブレーキの特徴は、精密な制御が可能な点にあります。デジタル計測システムや高度なプログラミングにより、複雑な部品や細かい寸法の調整が求められる場合に最適です。

これに対し、ベンダーブレーキは、多くの場合、シンプルなデザインで、主に直線的な曲げを行うためのものです。

また、プレスブレーキは一般的に高価で、大規模な生産ラインや高度な精度を必要とする環境に適しています。

一方、ベンダーブレーキはよりコスト効率が高く、小規模な作業場や簡単な曲げ作業に適しています。

プレスブレーキの種類・駆動方式について

プレスブレーキの種類・特徴について解説していきます。

機械式プレスブレーキ

機械式プレスブレーキは、その名の通り、機械的な力を利用して金属を曲げる装置です。一連の歯車、クランク、ロータリーテーブルなどの機械的要素を用いて、上下動運動を発生させ、金属板を精密に曲げます。

機械式プレスブレーキの特徴は、速度と効率性にあります。一度セットアップが完了すれば、高速かつ連続的な運動で大量の部品を迅速に加工できるため、大量生産に適しています。しかし、構造上、曲げる角度やストロークの調整はある程度限定されています。

また、安全性にも配慮が必要です。動作中の機械部品は予期せぬ事故のリスクをはらんでおり、運用する際には十分な安全対策と熟練した操作技術が不可欠です。

油圧式プレスブレーキ

油圧式プレスブレーキは、油圧シリンダーで圧力を発生させ、それがプレスブレーキのビームを動かして金属板を曲げる、という仕組みの機器です。

油圧式の最大のメリットは、圧力の調整性と精度です。オペレーターは圧力を微調整することが可能で、それによって様々な厚さや硬さの材料に適した曲げ作業を実現できます。また、一度設定すれば、圧力は一貫して維持され、精密な結果を得ることができます。

もう一つの特徴は、作業中の静かさとスムーズさです。油圧システムは比較的静かに動作し、機械的な振動を最小限に抑えます。一方で、システムのメンテナンスは不可欠で、油圧オイルの管理やシリンダーの状態チェックなど、定期的な点検が求められます。

サーボモータ式プレスブレーキ

サーボモータ式プレスブレーキは、精密な電動サーボモーターを使用してラム（上部ビーム）を駆動し、金属の曲げ操作を行う最新の技術です。優れた制御性と精度を提供し、特に複雑な部品や連続的な高速生産が必要な場合に有効です。

サーボモータ式のメリットの一つは、エネルギー効率の高さです。オンデマンドで動作するため、使用時以外はエネルギーを消費しません。また、従来の油圧システムと比較して、加速および停止が迅速で、生産サイクルが大幅に短縮されます。

加えて、サーボモーターの精密なコントロールにより、一貫した品質の部品が高速で生産され、廃棄率が減少します。さらに、騒音レベルの低減と振動のない操作により、作業環境も改善されます。

初期投資は油圧式や機械式に比べて高くなる可能性があります。しかしながら、長期的には低運転コストや高い生産性が期待できます。

ハイブリッド式プレスブレーキ（油圧サーボ）

ハイブリッド式プレスブレーキは、油圧式の力強さとサーボモーターを組み合わせ、高い性能とエネルギー効率を実現します。

伝統的な油圧システムとは異なり、ハイブリッド式はサーボモーターが油圧ポンプを制御します。さらに、必要に応じて正確な量のオイルを送ることで、非稼働時のエネルギー消費が大幅に削減され、運転コストが低減します。また、即時に圧力を生成し調整するため、応答性が高く、作業速度と精度が向上します。

ハイブリッド式プレスブレーキは、油圧式に比べメンテナンスが容易であり、オイル漏れのリスクも低減されます。サーボシステムによる正確な圧力制御は、部品の一貫性を保ち、複雑な曲げ要件にも対応可能です。さらに、低騒音で清潔な作業環境を提供する点も、作業者にとって大きなメリットです。

初期投資は他のシステムよりも高価になる可能性がありますが、エネルギー効率の良さ、運転コストの削減、生産性の向上を考慮すると、長期的な運用においてはコストパフォーマンスに優れた選択と言えるでしょう。

プレスブレーキ曲げ加工の種類

ここからはプレスブレーキでの曲げ加工の種類について解説していきます。

R曲げ

R曲げは、金属板を特定の半径で曲げる加工方法を指し、円弧を描くような滑らかな曲線が必要な部品の製造に不可欠です。

R曲げは、自動車の部品、航空機の構成要素、建築材料、家具など、さまざまな産業分野で用いられる多様な製品の製造に使われます。曲線美を重視するデザインや、流体力学的特性を改善するための部品の形状作りにおいて、特に価値があります。

重要なのは、R曲げ加工において使用される工具と機械の精度です。曲げる材料の種類や厚さ、そして必要な半径によって、適切なダイとパンチの選択が求められます。また、R曲げ加工は材料の内部応力を適切に管理する必要があり、高い技術が要求されます。加工過程での応力の管理は、製品の耐久性や品質に直結するため、特に重要です。

90°曲げ

90°曲げとは、プレスブレーキを使用して金属板を正確に90度の角度に曲げる加工方法です。箱やキャビネットのコーナー、フレームの組み立て、さらには建築用の金具や工業製品の多くにおいて一般的な加工です。90度の角度は、製品設計の際に最も頻繁に要求される角度の一つであり、その正確な形成は構造の強度と整合性に大きく寄与します。

90°曲げ加工では、適切な荷重制御と、材料の特性を考慮した正確なV字型ダイの選択が重要です。望ましい角度を得るために、材料の弾力性を考慮して適切なオーバーベンドを行う必要があるからです。また、このプロセスは金属の厚さによって異なり、薄い金属はより簡単に曲げることができる一方で、厚い金属はより多くの力を必要とします。

曲げの精度を保証するために、最新のCNC技術を使用して、加工プロセス中の角度の測定と調整を行うことが一般的です。CNC技術は、繰り返し精度を高め、廃棄物を減らし、結果として生産性を向上させます。

特殊な曲げ（グースネック型、直剣型、厚板用、サッシ用）

プレスブレーキによる曲げ加工は、R曲げや90°曲げのような標準的な角度の曲げだけでなく、特殊なニーズに応じた多様な曲げ方も可能です。

■グースネック型：
特に深い箱や特殊な形状の部品を作成する際に使用されます。グースネック型のダイは、曲げ部分が障害物にぶつからないように設計されているため、複雑な部品や隅々までアクセスする必要がある場合に有効です。

■直剣型：
非常にシャープなエッジが必要な部品に使用される曲げ方法です。直剣型のダイは、鋭角の折り曲げを可能にし、きれいで正確なラインを作成します。

■厚板用：
厚手の金属板を曲げる際には、通常の方法では対応しきれないため、より高いトン数のプレスブレーキと特殊な工具が必要です。

建設機械や重機産業など、大規模な構造物の生産にしばしば用いられます。

■サッシ用：
サッシ用プレスブレーキは、窓枠やドアフレームなどのサッシ部品製造に特化した設備です。

一般的なプレスブレーキとは異なり、材料の変形を最小限に抑えながら、複雑な角度での曲げや連続した長い曲げを正確に実行できるよう設計されています。

正確な寸法と一貫した品質が担保され、建築物の窓やドアにぴったりとフィットすることが可能になります。

プレスブレーキの周辺機器と関連技術

パネルベンダー（L曲げ機械）

パネルベンダーは、特にL字型のプロファイルを持つパネルやその他の複雑な形状の部品を製造するための金属加工機械です。プレスブレーキとは異なり、パネルベンダーは自動化されたCNC技術を使用して、一貫した精度と複雑な曲げパターンを実現します。

パネルベンダーは、複数の側面にわたる曲げを一度のセットアップで完了させる能力を持っており、結果として生産性が向上し、作業時間が短縮されます。加えて、様々な厚さや材料のメタルシートに対応可能で、大量生産に特に適しています。

L字型の部品だけでなく、複数の折り曲げ角度や複雑な形状も、プログラムに基づいて迅速かつ正確に曲げることができるため、製品の多様性と複雑さが要求される現代の製造業界に不可欠な機械です。

ロールベンダー（ベンディングロール）

ロールベンダー(ベンディングロール)とは、金属材料を特定の曲率に曲げるために使用される機器です。シートメタルを連続的に曲げて、円筒形、円錐形、またはその他の曲線形状を作成します。

異なるサイズや形状のロールを用い、様々な直径の曲げが可能です。プレートやシートメタルを平滑に曲げるために、3つまたは4つのロールを使用し、各ロールは特定の角度と速度で回転します。

大規模な建設プロジェクトや、管、ビーム、アングルプロファイルなどの製造にしばしば用いられます。また、高精度の要求される航空宇宙や自動車産業など、さまざまな分野でも利用されています。

ロールフォーミングマシン

ロールフォーミングマシンは、長さが無限に近い金属のシートやストリップを連続的に曲げ、所定の断面プロファイルを持つ製品を生産するための高度な装置です。

ロールフォーミングのメリットは、一貫性と再現性にあります。同じ高品質のコンポーネントを何千、何万と製造する能力は、建築、輸送、エネルギー分野での需要が高まっている点で価値があります。

また、複雑な断面形状を可能にし、切断、打抜き、穴あけなどの付加的な加工を統合することも可能です。

独自のニーズに合わせたカスタマイズも可能で、多様な産業分野での適用範囲を広げています。

CNCパイプベンダー

CNCパイプベンダーは、コンピュータ数値制御（CNC）技術を採用しており、一度に複数の軸に沿ってパイプを曲げることが可能です。特定の設計要件に合わせてパイプを正確に曲げるため、自動車、建設、造船、さらには家具製造など、多岐にわたる産業で重宝されています。

CNCパイプベンダーは、コンピュータ制御により、微妙な曲げ角度や複雑な形状も、ユーザーの設定したパラメータに沿って再現することができます。手作業や従来の機械では決して達成できない正確さで、大量生産時にも品質のばらつきを極限まで抑えます。

また、CNCパイプベンダーは効率性も兼ね備えており、一度に複数の操作を実行できます。作業時間の削減、人件費の節約、そして迅速な生産スケジュールの実現が可能になります。

リングフォーマー

リングフォーマーは、金属材料を特定の半径で曲げ、様々なサイズや形状のリングを製造するための専用機械です。

自動車、建築、家具製造など、曲線デザインが特徴的な製品の生産に不可欠です。

リングフォーマーの最大の特徴は、均一な圧力を金属材料に適用し、必要な曲率と半径を正確に生み出す能力です。一貫した品質と寸法精度の高い製品が量産でき、製造プロセスの効率化とコスト削減に寄与します。

さらに、リングフォーマーは柔軟性にも優れており、様々な金属材料やセクション形状に対応可能で、生産要件に応じて簡単に設定変更ができます。

また、最新のリングフォーマーには、コンピュータ制御技術を取り入れた高度なモデルも登場しています。さらに高い精度と再現性を提供し、複雑な形状や非常に細いリングの製造も容易にこなします。

フォールディングマシン

フォールディングマシンは、一枚の金属板から箱やパネルなどの立体的な形状を作る際に、正確な角度での折り曲げを可能にします。

コンピュータ制御により、事前にプログラムされた指示に従って金属を折り曲げるため、一度の設定で繰り返し同じ精度の高い作業を実行できます。

また、従来の手作業に比べ、操作が簡単で、物理的な労力をほとんど必要としません。作業者の負担の軽減と安全性の向上にも貢献します。

さらに、フォールディングマシンは、複雑な形状や大きなサイズの金属シートも、正確に折り曲げることができるため、製品の多様性と品質の高さを維持することが期待できます。

プレスブレーキの主な製造メーカーの特徴

プレスブレーキ主要メーカーのアマダ、コマツについて解説します。

アマダ

アマダのプレスブレーキ（ベンディングマシン）は、精度と再現性に優れており、その高い信頼性は長年にわたる経験と深い専門知識に裏打ちされています。また、顧客の特定の要件に合わせてカスタマイズされた製品を提供することで知られ、その柔軟性と顧客中心のアプローチで高い評価を受けています。

技術革新においても、同社は、エコフレンドリーな製品開発に力を入れ、省エネルギーかつ環境に優しい製造プロセスを推進しています。例えば、電動プレスブレーキは、従来の油圧式に比べてエネルギー消費を大幅に削減し、生産効率を向上させています。

アフターサービスとサポートにおいても、迅速な部品供給、専門的なメンテナンスサービス、および包括的なトレーニングプログラムを通じて、顧客の生産活動を最大限にサポートしています。

コマツ

コマツの強みの一つは、独自の技術革新です。特に、プレスブレーキの分野では、精密な曲げ加工を可能にするための高度な制御技術を導入しています。レーザーベースの測定システムや先進的なCNCシステムが含まれ、これらの技術は作業精度の向上と生産性の向上に寄与します。

また、顧客サービスにも力を入れており、プレスブレーキの使用者が機器の全機能を最大限に活用できるように、綿密なトレーニングプログラムとサポートを提供しています。世界中のサービスネットワークを通じて、迅速なメンテナンスと修理、予備部品の供給を保証しています。

さらに、環境保護にも積極的な姿勢を示しています。製造プロセスは、環境負荷を低減し、持続可能な方法で高品質な機械を生産することに焦点を当てています。

当社のプレスブレーキ加工の実例

→詳細はこちら（JFE443Cを使用した建材の試作品）

 

→詳細はこちら（アウトドア向けSUS304の試作品）

プレスブレーキに関するよくある質問

 

プレスブレーキにかんするよくある質問を下記にまとめました。

プレスブレーキ選びのポイントは？

プレスブレーキを選ぶ際の重要なポイントは、製品の品質、精度、機械の耐久性、そしてアフターサービスの充実度です。

まず第一に、加工される材料の種類と厚さ、必要な曲げ角度や加工の複雑さに対応できるかを確認することが必要です。機械の精度は製品の完成度に直接影響するため、再現性と精度を保証する高品質な機械を選ぶべきです。

耐久性もまた重要な選択基準です。長時間にわたる運用や高い生産量を予定している場合、機械は連続して厳しい条件下で稼働する耐久性が求められます。機械の構造的な強度、使用されている素材の質、そして製造技術は、その機械が長期間にわたって安定した性能を提供できるかどうかが決まります。

さらに、購入後のアフターサービスも重要な選択肢の一つです。技術的なサポート、定期的なメンテナンス、迅速なトラブルシューティングなど、購入した機械に対する長期的なサポートが保証されているかを確認しておくとより安心です。

最後に、予算に応じて最適な機械を選ぶことが重要ですが、初期投資を抑えることで長期的な利益を犠牲にするべきではありません。品質、性能、サービスのバランスを考慮し、総所有コストを基に判断することが賢明です。

メンテナンスと安全対策は？

プレスブレーキの定期的なメンテナンスは、機械の早期の故障を防ぎ、機械の寿命を延ばすのに役立ちます。機械の清掃、潤滑、そして各部品の緩みや摩耗の確認や、専門家による定期的な診断も、深刻な問題の早期発見に繋がります。

また、作業者の安全を確保するために、適切な保護具の使用と正しい操作手順の遵守が必要です。プレスブレーキには安全装置やセンサーが装備されていることが多く、機械が危険な状態にあるときに作業を停止します。これらシステムの機能を定期的にテストし、必要な場合はアップデートまたはアップグレードすることが重要です。

さらに、作業者への十分な研修と教育も、事故を防ぐための基本です。操作手順、緊急停止の方法、リスク評価、そして対応策についての十分な知識が、安全な作業環境を確保します。メンテナンスと安全対策は、効率的な生産性を維持するために、絶えず重視し続ける必要があります。

オイル交換や油圧システムのタイミングは？

一般的に、新しいプレスブレーキの場合、初めてのオイル交換は稼働後約500時間が推奨されます。その後は、機械の使用頻度や作業環境、そしてメーカーの指示に応じて、約2000〜3000時間ごとの交換が望ましいでしょう。

油圧システム自体のメンテナンスについては、日々の使用前後に圧力設定、ホースの状態、接続部の漏れや緩みなどを確認することが重要です。仮に、異常が見つかった場合はすぐに対処することが重要です。

環境温度の変化や異物混入のリスクを低減するため、油圧オイルの種類選びやフィルターの清掃・交換も重要です。オイルが劣化すると、機械の動作に滑らかさを欠き、コンポーネントに過度の負荷や摩耗を引き起こす可能性があるため、油圧システムの状態を維持することは、機械のパフォーマンスを最適化するために不可欠です。

メーカーや専門家の指示に従い、適切なメンテナンスプランを策定することが重要です。

修理や専門業者の選定基準は？

プレスブレーキの修理やメンテナンスを依頼する際、まず基準となるのは、業者がプレスブレーキの経験と知識を持っているかどうかを確認することです。実績や過去のクライアントからの推薦情報も重要な判断材料となります。

次に、サービスプロバイダーが提供するサービス保証の範囲を把握しておくことも重要です。緊急のトラブルシューティング、定期的なメンテナンスサービス、部品の供給と交換、そして機械のアップグレードや改善提案が含まれているかを確認してください。

また、業者の応答性と柔軟性も重要な要素です。機械が故障した場合、迅速な対応は生産性の損失を最小限に抑えます。したがって、業者が24時間体制でサポートを提供しているか、または緊急時の対応プロセスが確立されているかを確認しておくとより安心でしょう。

さらに、選択する業者の透明性も重要な考慮事項です。サービスの内容、コスト、そして予定されるタイムラインについて明快であればあるほど信頼も高まります。

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