バーリング加工とは？用途やメリット・デメリットをご紹介

バーリング加工とは、板金加工の一種で、金属板に開けた穴の縁を円筒形に盛り上げる技術のことです。

コスト削減や生産性の向上を課題とする製造業の経営者や管理職の方にとって、バーリング加工は大きな可能性を秘めています。

本コラムでは、バーリング加工の基本的な仕組みから切削加工との違い、導入することで得られる具体的なメリットやデメリットまで、わかりやすく解説いたします。

バーリング加工とは？

バーリング加工とは、板金加工の一種で、金属板に開けた穴の縁を円筒形に盛り上げる技術のことです。フランジ加工とも呼ばれ、パイプやボルトを通すためのネジ穴を形成する際に用いられます。

単に穴を開けるだけでなく、その周囲に立ち上がり部分を作ることで、より高い強度とネジ切りに必要な長さを確保できる点が大きな特徴です。

特に薄い金属板にネジ穴を設けたい場合、ネジ山をしっかりと立てることが難しくなりますが、バーリング加工を施すことで、ネジが食い込むための十分な厚みと高さを得られます。

バーリング加工は、切削加工と比べると切粉が出ないため、クリーンな作業環境を維持できます。

また、加工時間も短く、大量生産に適していることから、生産効率の向上とコスト削減に貢献する技術として注目されています。

バーリング加工の主な用途

バーリング加工は、その優れた特性から、さまざまな産業分野で広く活用されています。

配管接続

バーリング加工の代表的な用途の一つが、配管の分岐や接続です。

金属製の板や筒にバーリング加工を施してパイプを差し込む穴を成形することで、ろう付けや溶接が容易になります。

これにより、配管工事の工数を大幅に短縮し、生産性を高めることが可能です。

さらに、立ち上げ部分がパイプとの密着性を高めるため、接合部の気密性が向上し、漏れのリスクを低減します。

自動車部品の製造

自動車の製造においては、軽量化と高強度化の両立が求められます。

バーリング加工は、薄い金属板でもナットやブッシュなしで強度の高い接続部を形成できるため、車体の軽量化に貢献します。

具体的には、排気系やブレーキパイプなどの配管接続部分、あるいはワイヤーハーネスを通す穴などに利用されます。

これにより、製品の信頼性を高めつつ、製造コストを抑えることが可能になります。

電子機器の製造

パソコンやスマートフォンの筐体など、電子機器の製造においてもバーリング加工が強度確保に活用されています。

サーバーラックの薄板部品など、限られたスペースで強度を確保する必要がある部品でバーリング加工を活用することで、薄板に安定したねじ止め部などを確保できます。

ナットやブッシュを省略できるため、組立工数を削減し、簡略化にもつながります。

バーリング加工のメリット

バーリング加工は、製造プロセスにおいて多くのメリットをもたらします。

工程の短縮により、コスト削減が可能になる

バーリング加工の最大のメリットは、工程の簡素化によるコスト削減効果です。

通常、配管を分岐させる際には、T字型の継手を用意し、溶接で取り付ける必要があります。

この作業には、溶接作業員の技術と時間が必要です。

しかし、バーリング加工を使用すれば、金属板に穴を開けて立ち上げ部分を成形するだけで済み、溶接工程を省くことができます。

その結果、製造時間が大幅に短縮され、人件費や設備の稼働コストを削減できます。

品質が向上する

バーリング加工は、加工対象の素材そのものを変形させて立ち上がり部分を作るため、溶接のような熱による歪みや変質が起こりにくいという特徴があります。

このため、製品の寸法精度が保たれ、高い品質を維持することが可能です。

また、溶接継手のように継ぎ目がないため、ゴミや異物が溜まりにくく、衛生面が重要な食品・医薬品製造ラインでも安心して使用できます。

製品設計の自由度が向上する

バーリング加工は、金型を変更することでさまざまな形状やサイズの立ち上がりを形成できます。

このため、製品の設計において、より柔軟な対応が可能になります。

バーリング加工のデメリット

多くのメリットがある一方で、バーリング加工にはいくつかのデメリットも存在します。

加工対象に制限がある

バーリング加工は、金属板を塑性変形させるため、加工できる材料には一定の条件があります。

基本的には硬い素材が向いており、アルミなどの柔らかい素材は向きません。

また、薄板に向いた加工法であり、板厚が厚すぎると成形が困難です。

このため、材料選定の際にはバーリング加工の適用可否を事前に確認することが重要です。

なお、ネジの付け回しが多い箇所にバーリング加工を施すと、ネジ山がつぶれてしまう恐れがあります。

専用の金型が必要になる

バーリング加工を施すためには、製品の形状やサイズに合わせた専用の金型を製作する必要があります。

金型の製作には初期費用がかかるため、少量生産の場合や、頻繁に設計変更が行われる製品には不向きな場合があります。

コストと生産量を考慮した上で、バーリング加工の導入を検討することが大切です。

まとめ

バーリング加工は、金属板の穴の縁を円筒形に盛り上げることで、強度とネジ切りに必要な厚みを確保する画期的な技術です。

切削加工と比べて切粉が出ず、工程の短縮、品質の向上、設計の自由度向上といった多くのメリットがあります。

主な用途としては、配管の接続、自動車部品、電子機器の製造などが挙げられ、さまざまな産業でコスト削減と生産性向上に貢献しています。

一方で、加工対象の材料に制限があったり、専用の金型が必要になったりするデメリットも存在します。

バーリング加工を導入する際には、これらのメリットとデメリットを総合的に判断し、自社の生産ラインや製品に最適な形で活用することが重要です。

適切に活用することで、製造業における新たな生産効率の向上と品質確保につながるでしょう。