動力源に基づくプレス機の2つのタイプとは？メカニカルプレスと油圧プレスの解説

最も簡単な言葉で言えば、プレス機は動力源に基づいて2つの基本的なタイプに分類されます。それはメカニカルプレスと油圧プレスです。メカニカルプレスは、モーター駆動のフライホイールに蓄えられた回転エネルギーから力を得ますが、油圧プレスは、パスカルの原理に従ってポンプで流体を加圧することにより力を発生させます。

核となる違いは動力源だけでなく、その動力源がどのように力を伝達するかにもあります。メカニカルプレスは、ストロークの特定の時点での速度と効率のために作られていますが、油圧プレスは、ストローク全体にわたって制御された一定の力のために作られています。

メカニカルプレスを理解する

メカニカルプレスは、回転エネルギーを巨大な直線力に効率的に変換し、高速作業を行うために設計されたシステムです。

動力源：フライホイールエネルギー

電動モーターが連続的に回転し、重いフライホイールを回転させます。これは機械的なバッテリーのように機能し、運動エネルギーを蓄えます。この設計により、より小さなモーターで短時間に大量の力を供給することができます。

仕組み：スライダー・クランク機構

プレスが作動すると、クラッチがフライホイールをクランクシャフトに連結します。この機構は、自動車のエンジンにあるものと同様に、フライホイールの回転をラムの強力な往復上下運動に変換します。

主な特徴：速度と繰り返し性

メカニカルプレスの主な利点は、速度と繰り返し性です。非常に高いストローク速度が可能であり、ブランキング、コイニング、浅い絞り加工などの大量生産の標準となっています。

油圧プレスを理解する

油圧プレスは、その操作のどの時点でも完全で持続的な力を適用するための汎用性と能力のために設計されたシステムです。

動力源：流体圧力

油圧プレスは、電動モーターを使用してポンプを駆動します。このポンプは作動油をシリンダーに送り込み、ピストンを押します。発生する力は、流体圧力とピストンの表面積の積です。

仕組み：パスカルの原理の作用

このシステムは、密閉された流体に加えられた圧力は減衰することなく伝達されるというパスカルの原理を利用しています。これにより、プレスはラムのストロークのどの位置でも定格の全トン数を供給することができます。

主な特徴：力と制御

油圧プレスの決定的な特徴は、その力制御と柔軟性です。オペレーターは、ストローク長、速度、圧力、さらには部品を全圧下で長時間「保持」する能力まで、正確に制御できます。これにより、深絞り、成形、複雑な形状の形成に理想的です。

核心的な違い：力の伝達方法

最も重要な違いは、各プレスがストロークを通してどのように力を加えるかという力曲線にあります。

メカニカルプレスの力曲線

メカニカルプレスは、ストロークの最下点、しばしば下死点（BDC）と呼ばれる位置でのみ最大定格力を供給します。ラムが上方に移動するにつれて、利用可能な力は大幅に減少します。ハンマーを振るのと似ています。最大の衝撃はスイングの最後に発生します。

油圧プレスの力プロファイル

油圧プレスは、ワークピースに触れた瞬間から引き戻されるまで、ストローク全体にわたって完全で一定のトン数を供給します。この持続的な圧力は、車のジャッキを使用するのと似ています。力は動作範囲全体で一貫して制御されます。

現代の代替手段：サーボプレス

両方の利点を組み合わせた第3のカテゴリ、すなわちサーボ電動プレスを認識することが重要です。

ダイレクトドライブ、完全制御

フライホイールや油圧の代わりに、サーボプレスは高トルクのサーボモーターを使用して、多くの場合ボールねじでラムを直接駆動します。これにより、メカニカルプレスの特徴である高速性と、油圧プレスの完全なプログラマビリティと精密な力制御が提供されます。これらは現代のプレス技術の頂点を示していますが、初期費用は高くなります。

用途に合ったプレス機の選び方

適切なプレス機を選択することは、特定の製造目標の機能です。

• 単純な部品の大量生産（ブランキング、穴あけ、コイニング）が主な焦点の場合： メカニカルプレスの速度と効率は比類がありません。
• 複雑な部品の成形、深絞り、または持続的な圧力を必要とする用途が主な焦点の場合： 油圧プレスの力制御とストロークの汎用性が必要です。
• 複雑なモーションプロファイルを持つ精密成形と、速度と制御の両方が必要な場合： サーボプレスの高度なプログラマビリティが最適な選択肢です。

力がどのように生成され、適用されるかというこの根本的な違いを理解することが、目標に最も効果的なツールを選択するための鍵となります。

まとめ表：

特徴	メカニカルプレス	油圧プレス
動力源	電動モーター＆フライホイール（回転エネルギー）	電動モーター＆油圧ポンプ（流体圧力）
力の伝達	ストロークの最下点でのみ最大力	ストローク全体にわたって完全で一定の力
主な利点	大量生産のための高速性と繰り返し性	複雑な成形のための優れた力制御と柔軟性
理想的な用途	ブランキング、コイニング、浅い絞り加工	深絞り、成形、持続的な圧力を必要とする用途

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