板金厚さ：ゲージ vs mm & 公差ガイド

まとめ

板金の板厚とは板の2つの表面間の実際の距離であり、ゲージは材料依存の番号システムで、数字が小さいほど金属が厚くなります。実際の在庫はミル公差の範囲内で変動するため、図面にはミリメートルまたはインチで板厚を指定すべきです。板厚は曲げ、切断、溶接、嵌合、リードタイム、コストにも影響します。

加工業者に “「16ゲージ」”と依頼すると、材料が鋼、アルミニウム、ステンレス鋼のいずれかによって実際の板厚は異なります。

この一つの事実がゲージシステムの主な問題を説明しています： そもそも精密さを目的として設計されていない。実際の板厚なしにゲージ番号を使用することは、プロジェクトにエラーを持ち込む最も簡単な方法の一つです。

板厚は板金図面で最初に指定される寸法の一つでありながら、最も後回しにされる項目の一つです。板厚は工具や加工から部品の最終コストに至るまで、ほぼすべての下流の決定に影響を与えます。

板金加工における板厚の実際の意味

板金加工において、板厚とは 金属板の2つの平坦な表面間の距離であり、標準化された静的荷重下で測定されます。

発注書の公称値と必ずしも一致するわけではありません。実際の板には公差範囲があるため、測定された板厚は図面に示された値よりわずかに大きいか小さい場合があります。

板 vs. プレート vs. 箔

業界の非公式な板厚カテゴリーを表す3つの金属片 — 箔、板、プレート — それぞれが直立して相対的な厚さと剛性を示しています。

業界では板厚に基づく非公式なカテゴリーが使用されています：

箔：以下 2 mm（0.008 in.） で、支持なしでは形状を保持できません。
板：通常 5～6.0 mm（0.020～0.236 in.） で、レーザー切断、曲げ、プレス加工に一般的に使用されます。
プレート： より厚い 0 mm で、通常は異なる設備で加工されます。

ほとんどの加工業務は板の範囲内に収まりますが、正確な境界は地域や材料によって異なります。

ある工場では6 mmの鋼を「厚板」と呼び、別の工場ではプレートとして扱う場合もあります。 分類は、ミリメートルまたはインチで実際の板厚を指定するほど重要ではありません。

ゲージシステム：なぜ数字が小さいほど金属が厚くなるのか

ゲージシステムは逆方向に機能します：

ゲージ番号が低いほど、金属は厚くなります。

例えば、, ��ージ鋼は約3.42 mmの厚さですであり、 ��ージ鋼は約1.52 mmの厚さです.

ゲージ番号の由来

ゲージ番号システムが線引き加工からどのように起源したかを示す図。より小さなダイスを通る回数が多いほど、より細い線が生成され、より高いゲージ番号が付けられました。

ゲージスケールは線引き産業で生まれました。線は徐々に小さくなるダイスを通して引き抜かれ、各パスで直径が減少しました。

パスが多いほど線は細くなり、ゲージ番号は高くなりました。同じ番号規則が後に平らな板にも適用されましたが、板は引き抜きではなく圧延によって製造されます。

このシステムは 板金材料間で統一されたことはありませんでした。鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、亜鉛メッキ鋼は異なるゲージ対板厚テーブルを使用しています。

鋼、ステンレス鋼、アルミニウムの16ゲージ金属ストリップの3つの断面図。拡大された吹き出しで、同じゲージ番号における材料間の小さくても実際の板厚差が明らかになっています。

設計内のすべてのフィーチャは、これらの物理的プロセスを経ても維持される必要があります。

��ージ鋼： 519 mm
��ージアルミニウム： 519 mm
��ージステンレス鋼： 524 mm

差異は小さいですが、存在し、複数の材料を含むアセンブリでは蓄積される可能性があります。

ゲージ- mm早見表

ゲージ	鋼（mm）	ステンレス鋼（mm）	アルミニウム（mm）
10	3.416	3.571	3.416
12	2.657	2.642	2.657
14	1.897	1.893	1.897
16	1.519	1.524	1.519
18	1.214	1.219	1.214
20	0.914	0.914	0.914
22	0.762	0.762	0.762
24	0.610	0.610	0.610

完全な換算表については、Xometryのゲージコンバーターまたは同様のオンラインツールをご利用ください。上記の表は、B2B製造で最も一般的に遭遇するゲージを網羅しています。

以下のみが記載された図面 “「16 GA」” 完全な 板金材料仕様 がない場合は不完全です。製造業者はどの換算表が適用されるかを推測しなければならず、 推測は不正確な部品につながる可能性があります.

板厚が製造に与える影響

厚さは図面の数値以上のものです。それは すべての製造段階に影響を与える制約です.

これらの影響を理解している設計者は、より良い判断を下します。理解していない設計者は、最初のサンプル試作後に設計を修正する必要があるかもしれません。

曲げ加工：半径、力、スプリングバック

プレスブレーキの曲げ加工の注釈付き断面図。内側曲げ半径、加えられる力、および圧力解放後に材料が部分的に戻るスプリングバック効果を強調しています。

の中で 板金曲げ加工、厚い板ほど大きな曲げ力が必要です。

1 mmのアルミニウムを容易に曲げるプレスブレーキでも、同じ金型で3 mmの鋼を曲げるのに苦労する場合があります。

達成可能な最小内側曲げ半径も厚さとともに増加します。一般的な経験則は以下のとおりです：

鋼：少なくとも 材料厚さの1倍
アルミニウム： 少なくとも 材料厚さの1.5倍 の内側半径で、割れを防ぎます

スプリングバックは材料の厚さと強度とともに増加します。

薄い軟鋼はほとんど過曲げを必要としないかもしれませんが、厚いステンレス鋼はスプリングバックして 2°–3° プレスブレーキプログラムでの補正が必要になる場合があります。

レーザー切断：速度、エッジ品質、ガス圧力

材料厚さの増加に伴うレーザー切断速度の劇的な低下を示すグラフ。1kWファイバーレーザーによる鋼の切断に基づく — 1mmで20 m/min以上から6mmで2 m/min未満へ。

切断速度は厚さの増加とともに急激に低下します。

1 kWファイバーレーザーは1 mmの鋼を 20 m/分以上で切断できますが、同じ材料の6 mmを切断する場合は 2 m/分 未満に低下します。

アシストガス圧力 — 通常は酸素または窒素 — は、溶融材料をカーフから除去するために増加させる必要があります。表面粗さやドロス形成を含むエッジ品質も、制御が難しくなります。

レーザーの厚さ能力の上限付近では、 切断メートルあたりのコストは、厚さだけから示唆されるよりも速く上昇します。これが、特定の閾値を超えると一部の工場がプラズマまたはウォータージェット切断に切り替える理由の一つです。

溶接：入熱と歪み

厚い材料は完全溶込みのために多くの入熱を必要とし、より多くの熱は歪みリスクを増加させます。

1 mmの筐体パネルはスポット溶接または短いステッチ溶接のみで済む場合があります。4 mmの構造ブラケットは、反りを防ぐために連続溶接と慎重に計画された溶接順序が必要になる場合があります。

継手の準備も厚さによって変わります。約 3 mm 多くの場合、ルート溶込みを確保するために開先加工またはV溝の準備が必要となり、時間とコストが増加します。

板厚公差：図面に記載されていないこと

公称 2 mmの板材は、どこでも正確に2.000 mmであるわけではありません.

鉄鋼メーカーは、規定された 板金厚さ公差 該当する材料規格に基づく範囲で板材を供給します。これらの範囲は、設計者が想定するよりも広い場合があります。

ミル公差と製作公差

公称4mmの鋼板の断面図。広いミル公差範囲（3.7～4.7mm）と、より厳しい製作公差を比較し、実際に測定された厚さのポイントで、実物の板材が規格内でどのように変動するかを示しています。

2種類の公差が関係します：

ミル公差： 圧延機によって管理される、生板材の厚さの許容変動量。公称厚さ3 mm～5 mmの冷延鋼板の場合、許容範囲は −0.3 mm～+0.7 mmとなる場合があります。したがって、公称4 mmの板材は3.7 mmを測定しても規格内にとどまります。
製作公差： 切断、曲げ、打ち抜き時に達成される寸法精度。これは製作工場によって管理され、通常はミル公差よりも厳しくなっています。

この区別が重要である理由は、曲げ角度、フランジ長さ、平坦度が、曲げ部における材料の実際の厚さに依存するためです。

ミル公差の下限付近の板材は、やや開いた曲げを生じる可能性があります。上限付近の板材は、部品が意図した組立に適合しなくなる可能性があります。