ブレーキバックプレートのスタンピング：工程、精度、仕様

要点まとめ

ブレーキバックプレートのスタンピングは、ブレーキパッドの鋼製構造基盤を製造する業界標準のプロセスであり、高トン数プレス（通常200～500トン）を使用してコイル状の鋼材を極めて高い精度で切断・成形します。この方法は大量生産においてスピードとコスト効率に優れていますが、 従来型スタンピング 大量生産におけるスピードとコスト効率に優れている一方で、 ファインブランキング は、二次加工なしで滑らかで割れのないエッジと厳密な公差を実現できるため、近年ますます好まれるようになっています。 機械的保持システム（NRS） —サビの膨張による摩擦材の剥離を防ぐために、プレート表面に直接スタンピングされたフック—が求められる場合が多くなっています。本ガイドでは、高品質なバックプレート生産を定義する機械設備、材料選定、品質管理基準について解説します。

スタンピングライン：機械装置と材料

高品質なブレーキバックプレートの製造は、プレスが金属を打つ前から始まります。それは適切な原材料の選定にさかのぼります。メーカーは通常、引張強度が高く、制動時に発生する極端なせん断力に耐えうるホットロール鋼板コイル、特に Q235b などのグレードを使用します。「ピクルド＆オイルド」鋼を標準的なブラック鋼よりも優先して使用することは、素材調達における重要な違いです。酸洗（ピッキング）プロセスにより酸化皮膜（ミルスケール）が除去されますが、これは重要です。残留するスケールがあると、部品の寿命期間中にコーティングの剥離や錆の発生につながる可能性があるためです。

材料がスタンピングラインに入る段階で、使用する機械の仕様は車両クラスによって決まります。業界データによると、乗用車（PC）用バックプレートを製造するには一般的に 200トン級の空気圧精密パンチプレスが必要です ただし、商用車（CV）や大型トラックの場合、厚みの大きい鋼板（最大12mm）をパンチ加工するために必要なトン数は大幅に増加し、 360T–500T あるいはそれ以上の能力が求められます。ラインの構成は厳密な順序で行われます。デコイラーがスチールストリップをストレートナー（レベラー）に供給し、コイルの歪みを除去した後、サーボフィーダーがマイクロンレベルの精度でダイの下にストリップを位置決めします。

試作から量産へと規模を拡大しようとする製造業者にとって、幅広いプレス能力を持つ施設との提携は不可欠です。 シャオイ金属技術 iATF 16949認証を取得しており、最大600トンのプレスを活用してグローバルOEM基準を満たす重要な自動車部品を提供する包括的なスタンピングソリューションを提供しています。50個のプロトタイプの迅速な生産であれ、何百万個もの部品の継続的な供給であれ、エンジニアリングサンプルと大量生産の間のギャップを埋める能力を持っています。

工程の比較：ファインブランキング対従来型スタンピング

制動部品の製造の世界では 伝統的なスタンプと細いスタンプの選択が 最終部品のコストと品質の両方を決定します 従来型スタンピング 高速でパンチが金属に当たって 材料が割れて離れる前に 厚さの3分の"を切り取ります 表面に"割れ目帯"が残る. 標準的な用途では高効率ですが,これらの部品は,他のブレーキキャリパー部品を損傷する鋭い縁を除去するために,二次的な転覆または脱磨を必要とします.

ファインブランキング 対照的に、複雑な3段作用プレスを採用している。パンチが下降する前に、「Vリング」の押圧リングが鋼板に食い込んで材料を固定し、同時にカウンターパンチが下方から上向きの圧力を加える。これにより、材料がパンチから逃げるのを防ぎ、完全にせん断された滑らかなエッジを実現し、100%のクリーンカット面を持ち、ほぼディールール（バリ）がない。このような高精度は、キャリパー内の構造ガイドとしても機能するバックプレートにおいて、平面性およびエッジの直角度が絶対条件である場合に極めて重要である。

パンチングとレーザー切断：適切な方法の選択

量産においてはスタンピング（パンチング）が主流ですが、開発段階ではレーザー切断が重要な役割を果たします。それぞれの方法をいつ使用するかを判断することは、自動車部品サプライヤーにとって戦略的に極めて重要です。 穴あけ 大量生産においては圧倒的な優位性を持つ方法です。専用のハードツール（ダイ）が完成すれば、プレス機で毎時数千個もの部品を完全に同じ精度で製造できます。しかし、金型への初期投資は大きく、設計変更を行う場合には高価な金型の再加工が必要になります。

レーザー切断 最大の柔軟性を提供します。物理的な金型を必要とせず、CADファイルのみで加工できるため、試作やアフターマーケット向けの小ロット生産、あるいはハードツールへの投資前に設計を検証する場合に最適です。ただし、大幅に速度が遅くなります。生産データによると、一般的なレーザー切断機では1シフト8時間あたり約 1,500～2,000個の乗用車用バックプレートしか生産できない 一方、スタンピングプレスであればその量を1時間未満で生産できる。さらに、レーザー切断はしばしばエッジ品質を確保するために酸素などの消耗性アシストガスを必要とし、スタンピングでは発生しない変動費が加わる。

意思決定マトリクス：

• 以下の場合はレーザー切断を使用する： テスト用に50～500個の部品が必要であり、設計がまだ確定していない場合、または旧式車向けの低ボリュームアフターマーケット用途を製造する場合。
• 以下の場合はパンチングを使用する： 設計が確定済み（OEM仕様）であり、生産数量が5,000個を超える場合、かつ単価が主な要因となる場合。

重要特徴：機械的保持システム（NRS）

バックプレートスタンピングにおける最も重要な進化は、接着剤のみによる接合から離れて 機械的保持システム（NRS） 従来の製造方法では、摩擦材（ブレーキパッド）が鋼板に接着されています。長期間経過すると、湿気が接合部に浸透し、鋼板が錆びることがあります。この錆は膨張し（「サビジャッキング」と呼ばれる現象）、摩擦材を鋼板から剥離・脱落させる原因となります。これは重大な安全上の故障です。

これを防ぐため、現代のスタンピング金型にはプレート表面を加工する専用ツールが装備されています。バックプレートの表面を平らなままにする代わりに、プレス機によって表面から数百もの双方向の鋼製のフックやパターンが直接形成されます。これらのフックは鋼鉄製のベルクロのように機能し、成形工程中に摩擦材を物理的に固定します。この機械的接合により、接着剤が劣化したりプレートが腐食した場合でも、摩擦材が確実に固定された状態に保たれ、電気自動車（EV）など使用頻度が低いため摩擦ブレーキへの依存が少なく、長期間使われないことでブレーキ腐食が起こりやすい過酷な環境下においても、せん断強度が維持されます。

品質管理および一般的な欠陥

スタンピングラインの出力は厳格な品質基準を満たしていなければならず、 平坦性 最も重要な指標となる。スプリングバック（鋼板が元のコイル形状に戻ろうとする現象）によってバックプレートがたわんだりねじれたりすると、パッドの偏摩耗や異音が発生する。これを防ぐため、製造業者はプログレッシブダイ内に多段階のレベル調整および平滑化工程を設けている。目標は、全面で0.05mm以下の平面度公差を達成することである。

一般的なスタンピング欠陥には以下のようなものがある：

• バリ： 切断エッジに現れる鋭い突起。従来のスタンピングではわずかなバリが避けられないが、過度なバリ高さはパンチの摩耗を示しており、直ちに工具のメンテナンスまたは二次的な研磨が必要である。
• ダイロール： パンチ側の丸みを帯びたエッジ。金型ロールが大きすぎると、摩擦材との接合面積が減少する可能性がある。
• 割れ／亀裂： 通常、成形性の低い鋼材を使用した場合や、曲げ方向に対して不適切な鋼板の繊維方向（グレイン方向）を選択した場合に発生する。

これらのパラメータを厳密に監視し、プレスラインを維持することで、製造業者はすべてのバックプレートがブレーキシステムに対して安全で静かかつ耐久性のある基盤を提供することを保証しています。

まとめ

ブレーキバックプレートのスタンピング加工は、強力な力と微細な精度の両立が求められる分野です。自動車エンジニアや調達チームにとって、従来のスタンピング、ファインブランキング、またはレーザー切断のいずれを選ぶかという判断は、コストだけの問題ではなく、製造方法を車両の性能要件および安全基準に適合させることが問われています。産業が電動モビリティへと移行するにつれ、より厳しい公差やNRSのような機械的保持構造への需要はさらに高まるばかりであり、適切な製造パートナーを選定することはこれまで以上に重要になっています。

よく 聞かれる 質問

1. ブレーキパッドのバックプレートはどのような素材でできていますか？

バックプレートは通常、Q235BやSAPH440クラスの熱間圧延鋼から製造されます。これらの鋼材は高引張強度と耐久性があるため選ばれます。高性能用途または腐食しやすい環境では、メーカーが「酸洗い処理および油膜処理（ピックルドアンドオイルド）」鋼を指定して、スケールが除去された清浄な表面を確保することがあり、これにより摩擦材との接着力が向上します。

2. バックプレートが完全に錆び貫通するとどうなりますか？

バックプレートが著しく腐食すると、「ラストジャッキング（rust jacking）」が発生し、錆が摩擦材の下で蓄積して鋼板表面から摩擦材を押し離す可能性があります。これにより層間剥離（デラミネーション）が起こり、異音、振動、剛性（NVH）の増加を引き起こします。重度の場合、摩擦材がプレートから完全に剥離し、ブレーキの完全な故障につながる可能性があります。

3. 従来の打ち抜き加工と比べて、ファインブランキングが優れている理由は何ですか？

ファインブランキングは、従来のスタンピングと比較して、優れたエッジ品質（滑らかで直角）とより厳しい寸法公差を持つ部品を製造します。破断層（「フラクチャーゾーン」）が発生しないため、バリ取りや平滑化といった二次加工工程が不要になることが多く、ブレーキキャリパー内で正確な取付を必要とする精密部品に最適です。