製缶加工とは？加工工程や板金加工との違い・特徴や製品例も紹介
製缶加工とは、金属板やパイプ、アングルなどから、立体の製品を製作する加工です。
この記事では、そんな製缶加工の、概要や特徴、加工工程や板金加工との違いなどについてご紹介します。
目次
製缶加工とは
製缶加工とは、金属板やパイプ、アングルなどを、切断や穴あけ、溶接などをして、立体の製品を製作する加工です。
もともとは、液体や気体を漏らさないようにするための、缶やタンクを製作することを指していました。
しかし現在では、これらに加えて工作機械の架台やベース、カバー、またクレーンや建物の骨組み、さらには水槽やダクトなどを製作することも、製缶加工と呼ばれるようになっています。
なお、上記からもわかるように、製缶加工は比較的大型の製品を製作する際に用いられます。
そのため、強度や耐久性が求められ、材料は鉄やステンレスが主で、厚みも厚いものが使われます。
また、製缶加工の特徴としては、複数の工程を人の手で行うこともあげられます。
このことにより、高い技術を持った熟練工が必要なため、大量生産には向かず、またコストも高くなる傾向にあります。
とはいえ、最終的には機械加工との組み合わせで製作する製品も多くあります。
例えば、溶接をした後に工作機械を使い穴あけ加工や面加工を行う、といった具合です。
このように、製缶加工と機械加工は、密接な関係性にあります。
製缶加工で製作される製品
先ほど触れたように、製缶加工は比較的大型の製品を製作する際に用いられます。
具体的に、製作される製品としては、以下のようなものがあげられます。
- 工作機械の架台やベース、カバー
- クレーン（ボックスガーダななど）
- 建物の骨組み（鉄骨部品など）
- 水槽（集合住宅の貯水槽など）
- 圧力容器
- 船舶部品
- 産業用のタンクやダクト
ちなみに、いわゆる缶やスプレー缶なども、製缶加工の製品のひとつです。
製缶加工で使われる材料
先ほど触れたように、製缶加工は強度や耐久性が求められます。
そのため、使われるのはアルミニウムなどの強度の弱い材料ではなく、強度の強い鉄やステンレスが主となります。
また、使われる材料の厚みも厚く、決まってはいませんが、一般的には7mm以上と言われています。
製缶加工のメリット・デメリット
先ほども触れたように、製缶加工には様々な特徴があります。
以下にメリットとデメリットをまとめました。
| メリット | デメリット |
| ・比較的大型の製品の製作に向いている ・強度や耐久性のある製品の製作に向いている |
・高い技術を持った熟練工が必要 ・大量生産には向いていない ・コストも高くなる傾向にある |
製缶加工と密接な関係の機械加工について
先ほど触れたように、製缶加工と機械加工は密接な関係性にあります。
機械加工とは、旋盤やフライス盤、マシニングセンタなどの工作機械で、バイトやドリルといった工具を使って行う、切削加工また研削加工のことです。
製缶加工における溶接の後に機械加工で穴あけを行ったり、製缶加工で製作される製品にはあまりありませんが、必要に応じて研磨を行ったりすることもあります。
そんな機械加工（金属加工）については、以下の記事で網羅的にご紹介しています。
▼機械加工（金属加工）全般についての記事
金属加工とは？加工の種類や方法・選び方のポイントを紹介！
製缶加工の加工工程
製缶加工は、以下のように切断や穴あけ、溶接といったようにいくつか工程を経て行われます。
それぞれの工程について、簡単にご紹介します。
①設計、図面作成
製品を製作するうえでは図面が必要で、製缶加工も例外ではなく、まずは設計を行う必要があります。
この工程においては、使う材料や求める精度、行う加工方法などを考慮することがポイントです。
製缶加工では鉄やステンレスが用いられることが多いですが、ステンレスより鉄の方が安く済ませられますし、必要以上の精度を求めれば当然その分コストは高くなります。
また、無駄な部品があればコストはもちろん、手間も増えて時間もかかります。
そのため、設計、図面作成の工程では、全体を見ることが大切です。
②切断、穴あけ
シャーリング加工機やレーザー加工機を使い、材料を必要な形状に切断する工程です。
ただし、材料の厚みによっては溶断で対応しなければならない場合もあります。
穴あけに関しては、ボール盤やタレパンなどで行われます。
このように、製缶加工で製作する製品は幅広いことから、同様に使う工作機械も幅広くなります。
③曲げ
名前の通り材料を曲げる工程で、プレスブレーキが使われることが一般的です。
汎用的な金型、パンチとダイを使って行うことに加え、製缶加工では型曲げやロール曲げ、折り曲げやコニカル曲げなども用いて、複雑な形状にします。
なお、この曲げによる位置や角度によって、次の工程の溶接に大きな影響を及ぼすため、繊細な工程になります。
④溶接
切断や曲げを行った後に、それぞれを接合する工程が溶接です。
寸法公差に収めつつ、強固に接合する必要があります。
用いるのは、アーク溶接が一般的です。
なお、使われるのは、MIG溶接とTIG溶接が代表的です。
鉄の溶接に用いられます。
シールドガスに不活性ガスだけを使い、自動的に送られる電極棒を溶かし、溶接を行います。
局所的に加熱するため、歪を少なく済ませられます。
また、電極棒の交換が不要、シールドガスにより製品の酸素との結合を防ぐ、といったメリットもあります。
▼TIG溶接
あらゆる金属の溶接に用いられますが、ステンレスの溶接に向いています。
電極棒にタングステンを使っているため消耗の心配がなく、不活性ガスを出しながら行うため空気中の酸素との結合を防ぐことができます。
また、電極棒が消耗しないことからアーク長を安定させられます。
⑤仕上げ、研磨
精度を高めたり光沢を出すため、バリやスパッタなどを除去する工程です。
研磨方法としては、バレル研磨やバフ研磨が用いられることが多いです。
⑥表面処理
表面処理は、耐食性や耐熱性など、さまざまな性質を付加させる工程です。
また、装飾性のある塗装やメッキも、表面処理に含まれます。
⑦組立
製品によっては組立が必要な場合もあります。
なお、この組立は人の手で行われることが多いです。
その後は検査や検品を行い、問題がなければ納品されます。
なお、必要に応じて設置の工程を伴うこともあります。
製缶加工と板金加工の違い
製缶加工は、金属板を加工することから、板金加工と似ています。
しかし、それぞれには違いがあり、区別されています。
大きな違いとしてあげられるのが、材料の厚みです。
製缶加工は比較的大型の製品の製作に用いられるため、強度や耐久性が必要となります。
そのため、使われる材料の厚みは、7mm以上と言われています。
一方、板金加工で使われる材料の厚みは、7mm以下と言われているのです。
※明確に決まっているわけではありません。
また、板金加工も金属板を加工する点では同じですが、製缶加工ではパイプやアングルも加工する点で違います。
さらに、製缶加工は機械加工との組み合わせで加工が行われる点も、板金加工との違いのひとつです。
これらのことから、製缶加工は板金加工より複雑な形状の製品を製作できると言えます。
つまり、板金加工は製缶加工とは違い、強度や耐久性が求められない、比較的小型で、つくりが単純な製品の製作に用いられるということなのです。
▼板金加工についての記事
板金加工とは？特徴や種類・加工工程やプレス加工との違いなどを解説
