せん断加工
鋼材のせん断加工：公差、せん断面の状態、板厚の上限
せん断加工は、回転する工具ではなく直線状の刃を閉じて鋼材を切断する加工です。ご要望をお伝えいただければ、せん断設備を持つ業者が薄板からバー・形材まで、切断済みの部材を納めます。このページでは、のこ切断やレーザー切断のページでは扱わない点、すなわちせん断面の実際の状態と、機械式せん断が適切な工具でなくなる板厚の境界を扱います。
実現可能な公差
| 加工方法 | 形状 | 公差 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| せん断加工 | 薄板 | — | ±0.5 mm | サプライヤー公表値 | 出典：Gemmel-Metalle, published tolerance table (DIN ISO 2768-1 class c) — the same figure contract-sawing cites for shearing; reused here, not restated differently. |
| せん断加工 | 丸棒・六角棒・角棒・平鋼 | 50 mm上限 | ±0.3 mm | サプライヤー公表値 | 出典：WS STAHL, published Anarbeitung tolerance table — 'Schere' row, distinct from that page's 'Sägen' rows: round, hexagon, square and flat stock, 10–50 mm, max. ±0.30 mm. |
DIN ISO 2768-1（クラスc）に基づく評価です。 目安の値です。ご使用の鋼種・断面・数量で実現可能な公差と板厚上限は加工業者にご確認ください。
価格を左右する要素
- 材料の厚さ
- 鋼種と硬さ
- 要求されるエッジ品質
- 切断長さとロットサイズ
- 直線切断か異形切断か
- 総数量
見積依頼に必要な情報
- 鋼種または材料番号
- 形状と寸法
- 切断長さと数量
- 要求されるエッジ品質
- 異形または複雑な切断の場合は図面
- 検査証明書の要否
- 納入先と希望納期
トレーサビリティと EN 10204 証明書
- 2.1
- 2.2
- 3.1
- 3.2
鋼材購入で一般的な区分：3.1
証明書は切断ではなく材料に帰属します。せん断加工によって EN 10204 の証明書が生じるわけではなく、実際の論点は切断後もトレーサビリティが保たれるか、そのために各材にどのような表示を行うかです。
規格で規定
出典：EN 10204 defines inspection-document types.
せん断面はどのような状態になるか
| rollover | 刃が材料に接触した瞬間、材料が塑性変形して丸まる領域。 | ||
|---|---|---|---|
| burnish | 破断が始まる前に刃が材料に食い込む領域。表面が工具に押し付けられて圧縮されるため、平滑で光沢のある面になる。 | ||
| fracture | 材料が破断して分離する領域。バニッシュ域より粗く、切断方向に対して直角ではなく角度を持つ。 | ||
| burr | 切断の後端、刃が抜け出る側で、押し出されて延びた金属。 |
参考
せん断の影響はどれだけ深くまで及ぶか
| DP780 | 1.56 mm · 41% | ||
|---|---|---|---|
| CP800 | 2.9 mm · 20% |
目安の値です。ご使用の鋼種・断面・数量で実現可能な公差と板厚上限は加工業者にご確認ください。
参考
せん断加工が可能な板厚の上限
| せん断加工が可能な板厚の上限 | 20 – 40 mm |
|---|
参考
せん断できる形状
- 薄板
- 丸棒・六角棒・角棒・平鋼
サービス
せん断加工ではどの程度の公差が可能ですか。
材料の形状によって異なります。薄板のせん断ではおおよそ±0.5 mmの公差が一般的とされ、これはDIN ISO 2768-1のクラスcに基づいて公表された値で、受託のこ切断のページでもせん断についてこの数値を挙げています。丸棒・六角棒・角棒・平鋼のバー・形材では、10〜50 mmの範囲で、あるサプライヤーが最大±0.30 mmの公差を公表しています。実際に得られる公差は、鋼種・形状・数量ごとに加工先へご確認ください。
せん断面は実際どのような状態になりますか。
機械的にせん断された端面には4つの領域があります。ダレ（ロールオーバー）は、刃が材料に接触した瞬間に材料が塑性変形して丸まる領域です。バニッシュ域は、破断が始まる前に刃が材料に食い込む領域で、表面が工具に押し付けられて圧縮されるため、平滑で光沢のある面になります。破断面は材料が実際に破断して分離する領域で、バニッシュ域より粗く、切断方向に対して直角ではなく角度を持ちます。バリは切断の後端、刃が抜け出る側で押し出されて延びた金属です。これらは欠陥ではなく、溶融や侵食による端面とは異なる、せん断された端面そのものの姿です。
せん断の影響は材料のどれだけ深くまで及びますか。
目に見える端面の下でせん断がどれだけ深く材料に影響するかは、鋼種と板厚に大きく左右されます。ある先進高強度自動車用鋼種の比較では、板厚1.56 mmのDP780で、せん断影響部が初期板厚のおよそ41パーセントに達し、より厚い板厚2.90 mmのCP800ではおよそ20パーセントにとどまりました。この2鋼種は一般的な軟鋼や構造用鋼ではないため、ご自身の発注にそのまま適用する数値としてではなく、鋼種と板厚によって深さがどれだけ変わり得るかを示す目安として扱ってください。
せん断できる最大板厚はどのくらいですか。
業界共通の単一の上限値は存在しません。これはせん断加工そのものではなく、個々の機械の性能に左右される事項です。せん断機メーカーの公表仕様では、軟鋼で概ね0.1〜40 mmの能力を持つ機種が一般的で、標準的な機械の多くはおよそ20 mm付近が上限、大型油圧式のせん断機は30 mmを超える能力を持ちます。カタログ上の名目値をそのまま当てはめず、実際の定格板厚を加工先に確認してください。
レーザーやプラズマ切断ではなくせん断加工を選ぶべきなのはどのような場合ですか。
せん断加工は金属組織に一切手を加えません。溶融した端面も熱影響部も生じないため、せん断機の定格板厚以内の直線切断であれば、多くの場合より安価で速い選択肢になります。その板厚を超える場合、あるいは直線刃では追従できない異形・輪郭切断が必要な場合は、プラズマ切断やレーザー切断といった熱切断に移行します。清浄な機械的端面と組織の無傷さと引き換えに、はるかに厚い材料や任意の形状に対応できます。
どのような形状の材料をせん断できますか。
対応する形状は2種類で、いずれも異なるサプライヤーが公表している能力に基づきます。薄板、そして10〜50 mmの範囲の丸棒・六角棒・角棒・平鋼のバー・形材です。ご要望がこの範囲の外にある場合——非常に厚い板や特殊な形材など——は、対応可能と決めつけず、加工先のせん断機がそこまで対応できるか直接ご確認ください。
見積にはどのような情報が必要ですか。
鋼種または材料番号、形状と寸法、切断長さと数量、そして実際に必要なエッジ品質をお知らせください。異形または複雑な切断の場合は図面を添付し、検査証明書の要否を明記し、納入先住所と希望納期をお伝えください。
EN 10204 3.1 の証明書は発行されますか。
EN 10204は検査文書として2.1、2.2、3.1、3.2を定めており、鋼材調達では通常3.1が用いられます。ただしせん断加工そのものが証明書を発行するわけではなく、証明書は材料に帰属します。重要なのは、切断作業を経てもトレーサビリティが維持されるか、また各切断片が自身の溶鋼番号と結び付いたままとなるようどのように表示されるかです。この点は加工先に直接ご確認ください。
最低発注数量はありますか。
せん断加工における最低発注数量に業界共通の基準はなく、加工先によって異なります。一本からでも対応する会社もあれば、小ロットの価格設定によって現実的でなくなる会社もあります。前提を置かず、問い合わせの一項目としてご確認ください。
納期はどのくらいですか。
一般的な納期を正直に示すことはできません。加工先によって異なり、さらに形状・数量・その時点の負荷状況にも左右されます。見積もりとあわせて確定納期を求めてください。
せん断面のバリ取りは行われますか。
この点に業界共通の基準はありません。受託のこ切断と同様、せん断面のバリ取りを行うか、また、それが価格に含まれるか別途費用となるかは加工先によって異なります。当然に含まれるものではないため、バリを除去してほしい場合は問い合わせに明記してください。
せん断加工の費用はどのくらいですか。
せん断加工は単一の単価で決まるものではないため、ここで金額を示せばかえって誤解を招きます。価格を左右するのは、材料の厚さ、鋼種と硬さ、要求されるエッジ品質、切断長さとロットサイズ、直線切断か異形切断か、そして総数量です。見積依頼のチェックリストの項目をお送りいただければ、価格帯ではなく確定価格の回答が可能になります。
