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KIKUKAWAのテクノロジー

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インクリメンタルフォーミング

棒状工具を回転させながら金属薄板におしつけることで自由な形状に塑性加工する

インクリメンタルフォーミングとは、金型不要な成型加工技術で、少量多品種や複雑な形状の製品製作の場合、従来工法にくらべて安価で短期に対応できます。KIKUKAWAでは、技術研究や設備機能拡張を随時行うことで、インクリメンタルフォーミングの可能性を広げています。

主な特長・金型不要のため、少量多品種生産可能
・多面体(ひょうたん型)など、複雑形状製作可能
・最新設備を利用した成形加工技術
機械・設備インクリメンタル装置
対応可能素材・ステンレス
・アルミニウム合金
・銅合金(純銅や真鍮)
種類ダイレス塑性加工による成形加工・3次元加工など
対応サイズW2600×L3000
*上記を超える寸法は要相談

インクリメンタルフォーミングで製作されたさまざまなサンプル

■インクリメンタルフォーミングとは

薄板金属に成形工具を逐次おしつけていくことで、目的の形状を得るダイレス塑性加工技術です。インクリメンタルフォーミングは、1990年代より日本を中心に研究が進められてきた成形技術であり、現在は航空機部品や、古い車種の車体パネルなどの一品物の製作をはじめとしたさまざまな分野で有効な加工技術として期待されています。そのため、さらなる応用化や可能性を見出すために、各地で研究が進められています。

*ダイレス:金型を使わない
*塑性:力を加えたときに、永久的に変形する物質の性質

 

■インクリメンタルフォーミングのメリット

インクリメンタルフォーミングは金型不要のため、金型プレス成形と比べ少量多品種生産が可能です。さらに、絞り加工では困難な、複雑形状の金属製品の製作ができます。

そのため、金型製作にかかっていた時間や工数が省け、少量の場合にはコスト削減が見込めます。また、試作時や設計変更などの形状の細かい調整や修正にも、より柔軟に対応することができます。

 

■KIKUKAWAでの対応素材や成形サイズについて

対応素材は、アルミニウム合金で板厚3.0㎜まで、銅合金で板厚3.0㎜まで、ステンレスで板厚1.5㎜までの加工が実証されています。中でも、アルミニウム合金の1000番系や純銅・真鍮といった銅合金系は、非常に良い成形性を示しています。

成形サイズは基本的に、幅2,600㎜×長さ3,000㎜までです。板材を加工時に固定するために “ミミ”と呼ばれる端幅が必要となるため、装置のテーブルサイズの幅3,000㎜×長さ4,000㎜より加工可能サイズは一回り小さくなります。但し、条件によりテーブルサイズに収まる範囲の大きさなら、対応できる場合もあります。

一方で、棒状の工具が平板を連続的に押すことで、金属を塑性変形させているため、材質によって対応できる板厚やサイズは、角度や成形の深さによって制限される場合があります。

 

■KIKUKAWAでの実用例

四季十楽の特注門扉は、インクリメンタルフォーミングが適用されたプロジェクトです。市場には出回っていないサイズの製品を製作するために、マルチファイバーレーザー溶接装置でつなげた大巾のブロンズの材料に、インクリメンタルフォーミングで曲面加工(3次元加工)を施し、曲面パンチングをすることで、意匠を実現しました。

このように、KIKUKAWAならではの金属加工設備やノウハウを組み合わせることで、市場には出回っていないサイズの大巾な材料で製品製作、成形後の切り出し、表面仕上げや部材組み立てといった作業も行えます。

四季十楽についてはこちら
施工事例:「四季十楽」

マルチモードファイバーレーザー溶接装置についてはこちら
テクノロジー:「ファイバーレーザー溶接」

 

■インクリメンタルフォーミングの今後の可能性

KIKUKAWAでは、機械設備の機能拡張も随時行っており、最近では、多面体の成形が対応可能となりました。3次元切削など、さまざまな加工を組み合わせることで、アイディア次第でより複雑な形状ができます。

また、3次元CADのSolidworksを始めとしたさまざまな製品設計形状データを、直接機械へのプログラムとして流用することができるため、さらなる効率化が見込めます。

このように日々研究が進められ、進歩している加工技術のため、データ収集や塑性加工形状の製作検討も承りますので、まずはご相談ください。


インクリメンタルフォーミングで製作されたさまざまなサンプル


インクリメンタル加工製品サンプル


インクリメンタルフォーミング適用事例、四季十楽の特注門扉 製作過程


絞りでは難しいひょうたん型の製作も行える

「インクリメンタルフォーミング」が使用されている施工事例