【工作機械】タレットパンチプレス(タレパン)とは? 種類や加工の種類を知っておこう!

タレットパンチプレスとはどんな機械なのでしょうか?今回の記事では、タレットパンチプレスの基本的な定義からその種類まで、概要をまとめていきます。

タレットパンチプレスとは

タレットパンチプレス、略称「タレパン」は、「タレパン加工機」を用いて、板金を必要な形に打ち抜く加工法やその機械を指します。
「タレット」とは金型ホルダのこと。このホルダに装着した多様な「パンチ=金型」を自動で交換しながら板材をパンチする機械が「タレパン加工機」。工場機械の中でも比較的大きなものになります。

タレットパンチプレスによる加工は、何十種類もの金型を使い分けられるという大きな特徴があります。
すなわち、一つの金型だけでプレスを行うのではなく、目的に応じてさまざまな金型を加工機の内部に装備できるのです。
プレス加工や板金加工の現場では欠かすことのできない重要な機械であり、幅広く活用されている非常にポピュラーなものです。

タレパン加工機の構造

タレパン加工機(タレットパンチプレス機と同義)の大まかな構造は下記の通りです。
複数の金型が装着可能な円盤状や扇状のタレットと加工対象物を移動されるテーブル、クランプなどのNC制御を行っており、目的の抜き加工を行えます。

上タレット/下タレット
金型を装着し、保持する部分。複数の金型を装着できます。また、金型はNC制御でタレットが回転移動することで選択されます。
※タレットの芯ズレは製品不良や破損につながるため、定期のメンテナンスは必須です。留意しておきましょう。

ストライカー
油圧の力などで高速で上下に運動し、金型にプレスの駆動力を伝達する役目を持つ部分。
上下の移動により下方向にパンチを押し下げます。

クランプ
板金などの加工対象物を固定、保持する部分です。
NC制御で自動的に対象物を所定の位置に移動させることができます。
(エアー圧式と油圧式があります)

リフター
上型を保持するパーツ。加工後は所定の位置まで持ち上げます。

ダイホルダー
下タレットにダイ(下型)を装着させるホルダー部分。

タレパン加工機の、対象物に穴を開ける仕組みは、直線もしくは曲線状に連続的にプレスを施すことで大きな板から抜き出すものになります。一度だけの作業で抜く加工ではなく、何度も連続的に細かいプレス作業をして進めていくため、高い精度を保つことができるメリットがあります。連続的に行われるプレス作業は、NC制御によって自動で行われていることも特徴として挙げられます。

タレパン加工の特徴 

-得意な加工は?
タレットパンチプレスは薄板に適用されることが多い加工法です。具体的には厚み0.2mm未満の非常に薄いものまで加工することができるという特徴があります。その反面、厚いものの加工には適していないと言えます。単純なプレス作業を連続的に行う加工であるため、厚み3.2mmを超えるような厚板の抜き加工はスムーズに行えないため留意しておく必要があります。

厚板の加工には、レーザー加工といった別の方法を考えると良いでしょう。
レーザー加工は、タレパン加工と同様、板金の打ち抜きや穴あけに用いられているメジャーな加工法です。レーザー加工は高出力のレーザー光を用いることで、比較的厚い板金でも加工することが可能になるため、用途や目的に応じて加工法を選択するのが理想的です。

-精度の高い理由
タレットパンチプレスでは、基本的に専用金型は不要で、角型・丸型など様々な種類の金型を用いることによって対象の板金などを複雑な形状に打ち抜くことができます。また、NC制御と呼ばれる数値制御によって、多様な金型を自動で使い分けながら加工を行うことができるため、比較的高い精度で加工を行うことができます。

-メンテナンス
タレットパンチプレスでは多種類の金型を使用するため、金型の状態で仕上がり精度が変わってきます。例えば、銅素材などの柔らかい材質を加工する際にはバリが発生しやすくなります。そのため金型の歪みが早くなるなど影響が考えられます。

したがって、使用する金型のメンテナンスや管理は非常に重要な事項です。定期的に金型を研磨するなど、万全のメンテナンスが精度維持につながりますので是非留意しましょう。※タレパン加工機そのものについては、日常的な注油と清掃を行っていけば、本格的なメンテナンス作業は数年ごとに行えば充分とされています。

-多品種少量生産向き?
タレパン加工機は、NC制御および自動取出し機能や自動供給装置を用いることで、24時間の稼働が可能になります。またその動きはプログラミングによって制御できることから、1人で複数のタレパン加工気を稼働させることもできます。人的な作業は遠隔監視のみでコストも抑えることができ、非常にコストパフォーマンスが高い機械と言えます。 また、機械のすぐ側に人を配置する必要がないため、事故の危険なども少ないです。

また、「ニブリング」により、特別な金型を用いることなく異形の加工作業もできます。熱の力などを用いないため、加工対象の材質も幅広く対応できます。つまり、大量生産も可能でありながら、多品種の加工も得意な機械なのです。

【ニブリングとは】
タレパン加工の一つに「ニブリング」があります。
複雑な形状には専用金型を作って対応したり、レーザー加工を用いることになります。しかし、金型を新たに準備したり、レーザー加工を用いたりするとコストが上がるのはもちろん少量生産に適さなくなるという課題もあります。また、銅素材のものを加工する場合、レーザー加工は用いられないため、タレパン加工を用いる必要があります。

そこで効果的なのが「ニブリング」という加工法です。別名「追い抜き加工」とも呼ばれており、打ち抜いた穴を重ねるように少しずつずらしながら位置を設定し、非常に細かいプレスを施す加工方法です。複雑な形状に加工する場合に、選択肢として押さえておきたい方法です。
金型のない異形状の打ち抜き加工や穴あけ加工についても、この「ニブリング」を活用すれば、既存の金型での加工が可能になり、加工時間の短縮やコスパへの貢献が期待できます。

銅製品で異形穴に対応したい場合などに、タレパン加工のニブリングが多く使用されるようです。
ただ、注意点としては、ニブリングを行った際は切断面に傷が見られることが多いです。加工後には切断面の仕上げなどの処理が必要になる手間も見込んでおく必要があります。

-機械は比較的高額
タレットパンチプレスの機械は新品で購入すれば数千万円、高額な機種では1億を超えるものもあります。非常にポピュラーで需要の高い機械なので、中古品でもそんなに値下がりしないという傾向があります。また、機械自体が大型のためそれなりのスペースが必要です。

タレパン加工:機構の種類

機械プレス機
クランクプレスなどが当てはまります。フライホイールの回転力を、
クランク軸やクランクを介して上下運動に変化させてストライカーを作動させる方法です。

油圧プレス機
油圧シリンダ内のピストンを上下に動かし、ポンプ式でストライカーを作動させる方法です。

サーボプレス機
回転運動するサーボモータをリンク機構と組み合せることで往復運動に変化させ、ストライカーを作動させる方法です。サーボモータを軸に直結させて、作動させる種類もあります。

タレパン加工:機械の種類

タレット式
一般的なタレパン加工機。
上下それぞれのタレットに50種類ほどのパンチとダイを装着できます。

シングル式
タレットが装備されず、上下一組の金型で加工をするパンチプレス。シンプルな構造のためメンテナンスがしやすいのが特徴です。加工位置を高く確保できるため、タッピングなどを組み合わせる複合的な加工も実現できます。複合加工の場合には、自動で金型を交換するATCとの組み合わせが欠かせません。

その他の打ち抜き加工機
打ち抜きを行える機械には、前述した「レーザー加工機」などもあり、多くの工場で導入されています。最近は剪断加工も可能な「パンチ・レーザー複合マシン」もあります。

そのほか、プラズマを放電することで金属を打ち抜く「プラズマ加工機」や、超高圧の水を噴射して金属を撃ち抜くことができる「ウォータージェット加工機」などもあります。
・レーザー加工は熱で溶かすため「バリ」が発生しない
・プラズマ加工は厚板に適しており、通電する材質のみに使える
・ウォータージェット加工は発熱がなく、変形しやすいウレタンなどにも使える
といったそれぞれの得意分野があります。

終わりに

今回は、研削タレットパンチプレスについてまとめました。

タレットパンチプレスの加工は、汎用金型の組み合わせにより、実に多種多様な形状に打ち抜けるのが魅力と言えます。その魅力を発揮させるためには、製品強度を保ったまま、どのように形状を最適化すさせていくかといった、設計工程でのアイデアも欠かせないものです。

そのためにも、タレットパンチプレスの仕組みや特徴を知ることは、パフォーマンスを上げることにつながると思います。
また、大量に板金加工を行う工作所などでは、タレットパンチプレスは打ち抜き加工で必要不可欠な機械となっています。金型のメンテナンスはしっかりと行う必要がありますが、NC制御により高い加工精度を出すことができる上に危険も少なく、長く使える機械です。
打ち抜き加工にはレーザー加工という選択もできますが、ランニングコストなども比較するとタレットパンチプレスの方がすぐれていると言われます。

もちろんレーザー加工機にも厚板を加工できる、金型のメンテナンスが不要などといったメリットもありますので、加工する材質や厚さ、加工精度・速度、初期コスト・ランニングコストなど包括的に判断し、自社に最適な機械を選定することが重要です。
その意味でも、機械の概要や加工の特徴を知ることにより、比較判断の知見にしていただければと思います。

 

 

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ライター紹介
ライタープロフィール
Curumi

京都大学文学部卒、企業の人事部や編集部を経て現在は在宅でライティングを中心に活動。企業広告やファッション等さまざまなジャンルに取り組んでおります。関西在住、小学生男子育児に日々奮闘中です。

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