要点まとめ

ブレーキバックプレートのスタンピングは、ブレーキパッドの構造用鋼材ベースを製造するための精密な製造プロセスです。このプロセスでは400〜1,000トンクラスの高圧プレス機を用いて、スチールコイルをせん断力や熱サイクルに耐えうる剛性のあるプレートへと成形します。業界では主に2つの方法が採用されています。 従来型スタンピング は標準部品向けにスピードとコスト効率を提供し、 ファインブランキング ファインブランキングは、複雑で高性能が要求される用途に対して優れた切断面品質と平面精度（公差±0.0005インチ程度）を実現します。

単なる成形を超えて、現代のバックプレート製造には 機械的保持システムなどの重要な安全機能 (NRS) を直接スタンピング工程に導入して摩擦材の剥離を防止します。騒音のないブレーキ性能に必要な完全な平面度を確保する場合でも、「錆膨れ」を防ぐための亜鉛メッキ処理を行う場合でも、スタンピングの品質が最終的なブレーキパッドの安全性と耐久性を左右します。

製造プロセス：コイルから部品へ

ブレーキバックプレートの旅は、プレス機に入る前から始まります。このプロセスは、生鋼材を何千回もの制動サイクルに耐えうる安全上極めて重要な部品へと変換するために設計された、一連の精密な工程から成り立っています。

1. 材料の準備と供給

生産は高強度の熱間圧延または冷間圧延鋼板コイルから始まり、通常は車両用途に応じて2mmから6mmの厚さが異なります（頑丈な商用車では最大12mmが必要になる場合があります）。これらのコイルはストレートナ／レベラーを通って送られ、コイルの巻き癖や内部応力を除去し、ダイに入る前に材料を完全に平らにします。平坦性は絶対条件であり、ここでのわずかな曲がりも最終組立品におけるブレーキノイズ（NVH）につながります。

2. スタンピング工程

この重要な工程では、鋼帯が高トン数プレス—多くの場合プログレッシブ型金型または専用トランスファープレス—に入ります。ここでプレートの形状が決定されます。プレスは1回のストロークで複数の工程を実行します：

• ブランキング： プレートの外周を切断する。
• ピアシング： キャリパー・ピンやセンサー用の穴を開ける。
• 成形： 突起クリップや保持パターンなどの特徴をスタンピングする。

大量生産とエンジニアリング精度の両立を目指すメーカーにとって、 シャオイ金属技術 最大600トンのプレスを使用してIATF 16949認証部品を製造しています。同社の能力は、ラピッドプロトタイピング（最小50個程度）から量産までをカバーしており、複雑な形状の部品であってもグローバルOEM基準を満たすことを保証します。

3. 二次加工および仕上げ

プレートがプレス工程を終了した後、表面の使用準備を整えるための二次処理が行われます。これには一般的に 射撃 接着剤による接合のための表面粗化（機械的固定を使用しない場合）や バリ取りのタumbling シャムを傷つけたり組立時の怪我の原因となる可能性のある鋭いエッジを除去するための処理が含まれます。最後に、プレートは洗浄され、亜鉛メッキや黒色酸化皮膜などの防錆処理が施されることが一般的です。

精密ブランキングと従来型スタンピングの比較

エンジニアや調達担当管理者にとって、精密ブランキングと従来型スタンピングの選択はサプライチェーンにおける最も重要な技術的意思決定です。両プロセスとも金属を切断する点では同じですが、そのメカニズムと結果は根本的に異なります。

従来型スタンピング

従来の打ち抜き加工では、パンチが金属に衝撃を与え、材料が破断または「割れ」るまでの約3分の1の厚さをせん断します。これにより、しばしばテーパー状になる「ダイブレイク」領域を持つ特徴的な粗いエッジが残ります。標準的な用途では効率的で費用対効果が高いものの、正確なキャリパー取付けに完全に滑らかなエッジが必要な場合、通常は二次加工として研削または剃り取りが必要になります。

ファインブランキング

フェインブランキング（精密打ち抜き）は、三動式プレスを使用する冷間圧延成形プロセスです。この工程では、下向きのパンチ力、下方からの反力、および材料を切断前に確実に固定する「Vリング」拘束力を含む、3つの異なる力を加えます。これにより材料がパンチから逃げることが防がれ、破断部のない100％せん断された滑らかで垂直なエッジが得られます。

機械的保持システム（NRS）対接着剤接合

バックプレートの最も重要な機能の一つは、摩擦材（ブレーキパッドのペック）を確実に固定することです。従来は接着剤が使用されていましたが、現代のエンジニアリングでは Mechanical Retention Systems (MRS) （機械的保持システム）が好まれており、一般的には商品名であるNRS（Nucap Retention System）と呼ばれます。

接着剤の失敗

従来のブレーキパッドは、摩擦材を鋼板に接合するために加熱硬化性の接着剤を使用しています。当初は有効でも、この接合部は以下の2つの主要な破損モードに対して脆弱です。

1. 熱せん断： 極端なブレーキ温度により接着剤の化学結合が劣化し、高負荷時にパッドがせん断破壊する可能性があります。
2. サビ膨張破壊（Rust Jacking）： 腐食性環境下では、鋼板に錆が発生し、それが接着剤の間に広がります。 下 錆は体積が鋼よりも大きくなるため膨張し、その力で摩擦材を鋼板から物理的に剥離させ、層間剥離や重大な故障を引き起こします。

機械的ソリューション

機械的保持は、バックプレートの表面に数百個の微小な双方向性スチールフックを直接打ち抜くことによって行われます。成形工程中、摩擦材がこれらのフックの周囲および下部まで流れ込み、硬化して一体構造の複合体となります。これにより、熱や化学薬品では破壊できない物理的な結合が形成されます。

組み合わせると メンべ雷鋼 、機械的保持は錆による押し上げ（ルストジャッキング）を完全に排除します。接着剤層が存在しないため、摩擦材が最後の1ミリメートルまで残っている状態でも結合部は確実に維持され、ブレーキパッドの安全な使用寿命が大幅に延長されます。

材料仕様および品質基準

ブレーキバックプレートの健全性は、完全に原材料の品質に依存しています。製造業者は通常、「 SAPH440 または Q235 」などの特定グレードの熱間圧延鋼を使用しており、必要な引張強さと延性を備えています。

重大な欠陥の防止

スタンピング工程における品質管理は、現場での故障につながる可能性のある微細な欠陥を特定し排除することに重点を置いています。

• ダイロール： スタンプ加工されたエッジの上部表面に現れるくぼみ。過度のダイロールはブレーキシムの有効接触面積を減少させ、異音の原因となる可能性があります。
• バリ： 切断エッジに現れる鋭い突起。バリが0.2mmを超える場合、キャリパーのラattle防止クリップに干渉し、パッドの適切な引き込みを妨げてドラッグを引き起こす可能性があります。
• 破断ゾーン： 従来のスタンピングでは、深い亀裂がブレーキ時の繰返し応力によって進展し、クラックが広がる可能性があります。

信頼性を確保するため、トップクラスのメーカーはプレートに対して厳しい試験を実施しています。これには 塩水噴霧試験 （コーティングの耐食性を確認するため）および せん断試験 （摩擦材とプレートを分離するために必要な力を測定する）が含まれます。標準的なせん断強度の要件は、急制動時の安全性を確保するために通常4～5MPa以上が必要とされています。

安全性のためのエンジニアリング精度

ブレーキバックプレートの製造は単なる金属のパンチング以上に、ミクロン単位と冶金学の分野に深く関わっています。コスト効率に優れた従来のスタンピング方式を採用するか、あるいは精密なファインブランキング方式を使用するかにかかわらず、その目的は同じです。すなわち、車両のブレーキシステムに対して剛性があり、絶対に変形しない基盤を提供することです。電動化（EV）の進展により車両が重く、静かになるにつれ、より狭い公差、優れた平面度、そして故障安全な機械的保持機構を備えたバックプレートに対する要求はますます高まるばかりです。購入担当者やエンジニアにとって、こうした基盤技術を理解することは、道路における安全性と性能を確保するための第一歩となります。

よく 聞かれる 質問

1. バックプレートが錆で貫通したらどうなりますか？

バックプレートが著しく腐食すると、「サビジャッキング」が発生する可能性があります。これは、錆層が膨張することで摩擦材が鋼板から剥離（層間剥離）することを指します。これにより、深刻な異音や振動が発生し、摩擦ピックが脱落した場合には制動力が完全に失われる恐れがあります。このような故障を防ぐために、機械的保持システムを備えた亜鉛めっき板が設計されています。

2. なぜOEMブレーキ部品にはファインブランキングが好まれるのですか？

ファインブランキングは、従来の加工法に比べて平面精度が非常に高く、追加の機械加工なしで100%滑らかで切り抜かれたエッジを形成できるため、純正部品メーカー（OEM）によって好まれます。これによりブレーキキャリパー内での取り付け精度が向上し、新車の品質基準において重要な異音や振動（NVH）を最小限に抑えることができます。

3. 機械的保持用フックはあらゆる摩擦材に使用できますか？

はい、機械的保持フックはセミメタリック、セラミック、有機系化合物を含むほとんどの摩擦材フォーミュレーションと互換性があります。摩擦材はプレス成形および硬化工程中にフックの上に直接成形され、パッドの化学組成に関わらず永久的な物理的かしめ接合が形成されます。