要点まとめ

エアバッグ部品のプレス加工は、インフレーター外装、破裂ディスク、ディフューザーなどの安全性を左右する部品を製造するために設計された高精度な製造プロセスです。これらの部品は展開時に高圧容器として機能するため、メーカーは主に構造的完全性と気密性を確保するための 深絞りスタンピング と プログレッシブダイ 技術を採用しています。一般的な材料には、延性と引張強度のバランスに優れた1008番の冷間圧延鋼板および高強度低合金（HSLA）鋼が含まれます。

この分野での成功には、IATF 16949規格への厳密な準拠、欠陥ゼロの品質管理、大量生産下においても厳しい公差（±0.05mm程度）を維持できる高度な金型技術が必要です。このプロセスでは、救命作動時の信頼性を保証するため、金型内での圧力監視やビジョン検査など、厳格なインダイテストが特徴です。

重要な部品：どのような部品がプレス加工されるのか？

エアバッグモジュールは、展開手順においてそれぞれ異なる機能を果たす高度に設計された金属製サブコンポーネントの集合体です。一般的な自動車用スタンピング部品とは異なり、これらの部品は爆発的な圧力に耐え、破断してはなりません。

インフレーターハウジングおよびカートリッジ

インフレーターハウジングは実質的に圧力容器です。主に 深絞りプレス加工 によって製造されるこれらの円筒形部品は、化学推進剤を収納しています。スタンピング工程では、膨張時に誤った位置で破裂しないよう、均一な肉厚を維持するシームレスな容器を作成しなければなりません。種類には運転席（ステアリングホイール内）と助手席側のカートリッジがあります。

バーストディスク

バーストディスクは、精密に調整された圧力解放弁です。以下に示すように、 IMS Buhrke-Olson これらの薄い金属製ダイヤフラムは、特定のラインにスコアや弱点を入れるようスタンピング加工されており、所定の圧力閾値で瞬時に開放されることを保証します。この制御された破壊メカニズムにより、ガスが数ミリ秒以内にエアバッグを膨らませると同時に、過剰な加圧を防ぎます。

ディフューザーとスクリーン

ガスが放出されると、打ち抜かれたディフューザーとフィルタースクリーンを通過します。ディフューザーは通常1008番の冷間圧延鋼で作られており、ガスの流れを均等に分散させ、エアバッグを対称的に膨らませます。フィルタースクリーンは頻繁に304ステンレス鋼で打ち抜かれており、微粒子を捕捉するとともに、膨張するガスを冷却してエアバッグの生地を熱的損傷から保護します。

製造工程：深絞り加工とプログレッシブダイ加工

適切な製造方法の選定は、部品の形状と機能によって決まります。エアバッグシステムでは、収納部品の製造には深絞り加工、複雑な組立構造にはプログレッシブダイスタンピングが主流です。

圧力保持のための深絞り加工

上記のインフレーター外装を製造するには、シームレスな形状が得られる深絞り加工が不可欠です。この工程では、平板の金属素材を金型内に引き込んで中空の形状を形成し、深さが直径を超えるような構造を作ります。ここでの重要な技術的課題は、材料の流れを制御して 壁の薄化 を防ぐことです。曲率部で金属が過度に延びて薄くなると、外装に弱点が生じ、事故時に破損する恐れがあります。

複雑な幾何学形状向けのプログレッシブダイスタンピング

マウントブラケットやゴム栓などの部品には、プログレッシブダイスタンピングが高速性と複雑な形状対応を提供します。 ESIによる膝部エアバッグゴム栓のケーススタディ 0.1mmの公差を持つ部品を成形するための24ステーションからなるプログレッシブツールの使用例を紹介しています。この方法では金属板を複数の工程に順次通し、切断、曲げ、成形を同時に実行することで、年間100万個以上の生産速度を実現しています。

製造業者は、こうした複雑なプロセスを初期検証段階から量産へとスケールアップする際の課題に直面することが多いです。このような課題に対し、 シャオイ金属技術 同社は迅速な試作（テスト用50個など）から大量生産までをつなぐ包括的なスタンピングソリューションを提供することで、コントロールアームやサブフレームといった重要な部品がエアバッグ部品とともにグローバルOEM基準を満たすことを保証しています。

高度なサーボプレス技術

現代のエアバッグスタンピングでは、この作業に特有の応力を扱うためにサーボプレス技術が活用されています。従来のプレス機は、高張力鋼をスタンピングする際に発生する高い衝撃荷重に対応するのが困難である場合があります。 Kyntronicsによると サーボ制御駆動により、正確な力と位置の制御が可能になり、工程中の品質検査が実施でき、製造後の検査ではなく、ストローク中に直ちに欠陥を検出できます。

材料科学：鋼材のグレードと成形性

エアバッグ部品のスタンピングにおける材料選定は、成形性（製造上の観点）と高引張強度（安全性の観点）の間のトレードオフとなります。

• 1008冷間圧延鋼： に従って 金属の流れ これはイニフレーターハウジングやディフューザーの業界標準素材です。優れた延性を備えており、割れることなく深絞り成形が可能でありながら、完成品として十分な強度も提供します。
• 高張力低合金（HSLA）鋼： 荷重下で変形に耐えなければならないエンドキャップや取付ブラケットなどの構造部品に使用されます。HSLA鋼種は軟鋼よりも高い降伏強さを提供しますが、成形にはより高トン数のプレスが必要です。
• 深絞り品質（DDQ）鋼材： 深さと直径の比率が極端に大きい部品については、成形工程中の破断リスクを最小限に抑えるためにDDQ鋼材が指定されます。
• 304ステンレス鋼： 主にフィルタースクリーンおよびインフレーターによって発生する高温ガスに対する耐食性と熱的安定性が要求される内部部品に使用されます。

エンジニアリング上の課題と品質保証

エアバッグ製造における「ゼロ欠陥」の義務は単なる流行語ではなく、文字通りの要件です。現場での単一の故障でも、死亡事故や大規模なリコールにつながる可能性があります。そのため、エンジニアリングの重点は予測モデリングとライン内検証に大きくシフトします。

スプリングバックおよび加工硬化の管理

製造業者が軽量化を目的としてより強度の高い材料へ移行するにつれて、成形後に金属が元の形状に戻ろうとするスプリングバック（弾性復元）のような現象が顕著になります。こうした挙動を予測し、工具設計段階で補正を行うためには、高度なシミュレーションソフトウェア（有限要素解析：FEA）が不可欠です。また、深絞り成形では、金属が成形される際に脆くなる加工硬化が発生します。プロセスエンジニアは、絞り速度や潤滑を慎重に管理して、材料の延性を維持する必要があります。

金型内センシングおよび検証

トップクラスのメーカーは、品質保証を直接ステンピング金型に組み込んでいます。そのような技術として 金型内圧力試験 と ビジョン検査 各部品がプレスから出荷される前に、すべての部品が検証されていることを確認します。破裂ディスクの場合、一貫性が極めて重要です。ディスクが設計された正確な圧力で破裂するように、刻線の深さはマイクロメートル単位で制御されなければなりません。わずかなずれも発生した場合、直ちに機械が停止し、不良品がサプライチェーンに流出するのを防ぎます。

精密さが命を救う

エアバッグ部品のスタンピング加工は、大量生産と絶対的な工学的精度が交わる分野です。インフレーター外装の深絞り成形の健全性から、破裂ディスクの正確な開放制御まで、工程のすべての段階が厳格な安全基準によって管理されています。自動車OEMにとって、スタンピングパートナーの選定とは、単にそのプレス能力を評価するだけでなく、先進的な金属材料技術、シミュレーション、およびライン内品質検証をシームレスな生産プロセスに統合できるかという能力を審査することを意味します。

よく 聞かれる 質問

1. エアバッグに使用される主な金属スタンピングの種類は何ですか？

主な方法は2つあります 深絞りスタンピング と プログレッシブダイスタンピング 深絞り加工は、インフレーターのハウジングなどの中空円筒形状の部品に使用され、シームレスで高圧に耐える容器を形成します。プログレッシブダイ打ち抜きは、ブラケット、グロメット、ディフューザーなど複雑な多機能部品に用いられ、複雑な幾何学的形状を高速で量産できます。

2. エアバッグの打ち抜き加工に最もよく使われる材料は何ですか？

1008 冷間圧延鋼板 成形性が非常に良いため、ハウジングやディフューザーに広く使用されています。 304ステンレス鋼 耐熱性と耐食性が必要なスクリーンやフィルターに一般的です。 HSLA（高強度低合金鋼） 展開時の力に耐える必要がある構造部品には、引張強度の高い鋼材が使用されます。

3. バーストディスクはエアバッグシステムにおいてなぜ重要ですか？

バーストディスクは精密な圧力解放バルブとして機能します。特定のスコアラインや板厚で打ち抜かれており、所定の圧力で破裂するように設計されています。これにより、衝突時にエアバッグが適切な速度と力で膨らむことが保証されます。打ち抜きの公差がずれると、エアバッグが遅れて展開したり、爆発するおそれがあり、けがを引き起こす可能性があります。