要点まとめ

自動車用スタンピングにおける表面欠陥は、廃棄率の増加や生産立ち上げの遅延の主な原因であり、一般的に以下の2つに分類される クラスAの外観欠陥 （外観に影響するもの）と 構造上の欠陥 （安全性に影響するもの）。 静的欠陥 （金型の汚染や損傷が原因）と 動的欠陥 （流動、熱、ひずみなどの工程変数が原因）を区別することが、有効な原因診断に必要である。

ゼロ欠陥製造を実現するためには、エンジニアがブランクホルダ力（BHF）、潤滑、工具半径などの工程変数を最適化し、先進的な検出方法を活用する必要があります。本ガイドでは、オレンジピール、ショックライン、割れといった重大な欠陥の根本原因について解説し、デジタルシミュレーションから現場のメンテナンスまで、実行可能な解決策を提供します。

クラスA外観欠陥（「ブランド破壊者」）

フード、ドア、フェンダーなどの外板パネルでは、微小な表面の歪みでもOEMが要求する「クラスA」仕上げを損なってしまいます。これらの欠陥は部品の強度に影響しませんが、塗装後に目立つ歪みとして現れます。これを管理するには、材料特性とひずみ分布に対するきめ細かな制御が不可欠です。

オレンジ ピール

診断： 柑橘類の果皮のようなざらついた表面で、塗装後に非常に目立ちます。光を不規則に散乱させ、光沢を失わせる結果になります。

根本原因： これは主に材質レベルの問題です。個々の金属結晶粒がまとめてではなく、独立して変形する際に発生します。粗粒組織の材料は深絞り加工中にこの現象に対してより影響を受けやすくなります。場合によっては、過剰な潤滑により油の塊が閉じ込められ、同様の表面テクスチャを引き起こすこともあります。

解決策：

• 材料の選択: より細かい粒径で、粒径管理基準の厳しい薄板金属に切り替えてください。
• ひずみ管理： 表面がたるまない程度に材料を引っ張るようにしますが、結晶粒レベルでの不安定性を誘発するほど強く引っ張らないように注意してください。
• 潤滑制御： 静油圧による表面粗化を防ぐため、潤滑剤の粘度および塗布量を最適化してください。

スライドラインとショックライン

この2つの欠陥は混同されがちですが、それぞれ異なる機械的要因に起因しています。正しい対策を選択するには、両者を区別することが極めて重要です。

• スライドライン： 板金材が 物理的にスライドする 工具のラジアス（ダイのエントリーラジアスやキャラクラインなど）上を移動することを指します。この動きにより表面がバーニッシングされ、目に見える跡が残ります。 対処方法： 工具のラジアスを鏡面仕上げまで研磨する、高性能潤滑剤を使用する、またはアドエンダム設計を調整して特定のラジアス上での金属の移動を低減してください。
• ショックライン（またはインパクトライン）： によって引き起こされる ひずみのヒステリシス 金属がラジアス上で曲げられ、その後伸ばされるとき、ひずみの急激な変化により、スライドが発生していなくても目に見えるラインが残ることがあります。これは特にキャラクライン付近でよく発生します。 対処方法： 曲げ伸ばしサイクルの急激さを低減するために工具のラジアスを大きくする、または シミュレーションソフトウェア 設計段階でひずみの分布を最適化するために

表面の凹みおよびシンクマーク

診断： ドアハンドルの窪みや燃料給油口ドア周辺によく見られる、肉眼では見えにくいわずかな凹みまたは「くぼみ」のことです。塗装またはストーン仕上げ後に初めて目立つようになります。

根本原因： これらは不均一なひずみ分布によって引き起こされる「陥没」欠陥であることが多いです。高いひずみ速度の領域が低いひずみ速度の領域に囲まれている場合、材料が不均一に弛緩し、低所を形成します。複雑な形状周辺での弾性回復（スプリングバック）が表面を内側に引っ張ることも原因となります。

解決策： の耐性を高める ブランクホルダ力（BHF） パネル全体に十分な張力を発生させ、材料が均一に流れるようにすること。ダイ面を過剰にクラウンさせることで、予想される弛緩を補償することもできます。

構造的完全性欠陥（「部品破壊要因」）

構造的欠陥は部品の物理的完全性を損なうため、直ちに部品が拒絶されます。これらは成形限界線図（FLD）および引張応力と圧縮応力のバランスによって支配されています。

割れと亀裂

診断： 金属に現れる目に見える割れで、微細な亀裂から重大な割れまで様々です。これは通常、深絞りの角など、板厚が大きく減少する部位で発生します。

メカニズム： 材料がその引張強度限界を超えています。これは 動的欠陥 摩擦が過度に多く,材料の柔らかさが不十分 (n値) または圧迫的な模具の幾何学によって引き起こされる.

是正措置：

1. BHFを減らす 材料がより自由に模具穴に流れ込むように空白保持器の力を低くします.
2. 潤滑: 性能の高い潤滑剤を塗り付け,または重要な摩擦点にアクティブ潤滑システムを設置する.
3. 半径最適化 ダイの入口半径を拡大する. 鋭い半径はブレーキのように働き 物質の流れを阻害し 破損するまで引き延ばす

しわの発生

診断： 波状で,ふわふわした金属で,通常はフレンジエリアや, 状の壁に見られる. は 裂け目 と 違い 圧縮による座屈不安定性 .

メカニズム： 金属が触角的に圧縮されたとき,圧縮されない場合,平面から外れる傾向があります. 壁に余分な材料がある場合は,この現象はよく見られます.

是正措置：

• BHFを増加させる フレンジに圧力を加えて 物理的にボックリングを抑制します
• 絵の珠を使います 壁に 材料の流れを制限し 壁の緊張を高め を起こす ゆるい材料を引っ張るように 引く珠を設置します
• 交換を注意してください: を修復するために BHF を増加させると 裂け目の危険性が高まります プロセスウィンドウは,この2つの障害モードの間の安全なゾーンです.

ツール と プロセス に 伴う 欠陥

欠陥はすべて材料の流れから来るわけではありません.多くの欠陥は,道具の状態やスタンプ環境の印です. 区別する 静的 と 動的 解決の第一歩です 解決策は

静的対動的欠陥

ガリングおよびバリ

焼き付き （または付着摩耗）は、高圧と熱によって被加工材の金属が金型鋼に微視的に溶着し、材料の塊が引きちぎられることで発生します。これにより深い傷がつき、工具表面が破損します。高強度鋼やアルミニウムのプレス加工でよく見られます。対策としては、高度なPVD工具コーティングを使用し、潤滑剤と被加工材との化学的適合性を確保することが挙げられます。

バリ トリムラインに沿ってできる鋭く盛り上がった端部のことです。ほとんど常に不適切な 切断する が原因です。パンチとダイの間隔が大きすぎると（通常、材料厚さの10～15％を超える場合）、金属がきれいにせん断されず、引きちぎられるように切断されます。逆に間隔が狭すぎると、過大な力が必要になります。

これらの変数を管理するには、堅牢な設備と精密なエンジニアリングが不可欠です。こうしたリスクを最初から回避したい製造業者にとって、信頼できる板金加工業者と提携することは極めて重要です。 シャオイ金属技術 このギャップを埋めることに特化しており、IATF 16949認証を受けた高精度なプレス技術と最大600トンのプレス能力を活用して、OEMの表面基準を厳密に遵守したコントロールアームなどの重要な部品を提供しています。

検出および品質管理方法

現代の自動車業界の基準は、単純な外観検査を超えています。欠陥を発見することは有用ですが、それを予測できることは変革的です。

手作業によるストーニングとデジタルストーニング

手作業によるストーニング： 従来の方法では、平らな研削砥石をスタンプ成形されたパネルの表面に擦りつけて、高い部分（バリやピーク）を研磨します。低い部分はそのまま残るため、視覚的なコントラストマップが作られます。効果的ではありますが、人的労力が多くかかり、作業者の技術に依存するという課題があります。

デジタルストーニング： これは、AutoFormなどのシミュレーションソフトウェアや光学スキャンデータを用いて、表面欠陥の仮想マップを作成することを指します。物理的なストーニング工程をデジタル環境で模擬することで、エンジニアはクラスAの欠陥を特定できます。 金型がまだ加工されていない段階で これにより、品質管理が「試作」フェーズから「設計」フェーズへと移行し、開発時間とコストを大幅に削減できます。

光学測定システム

自動化されたシステムは、構造光（ゼブラ縞）またはレーザースキャンを使用して、表面のトポロジーをマイクロメートル単位で測定します。これらのシステムは、プレス制御システムにフィードバックできる、客観的で定量化可能なデータを提供します。たとえば、光学式システムが進行中の「沈み込み痕」を検出した場合、プレスラインはクッション圧力を自動的に調整して補正し、クローズドループ型の品質管理システムを構築します。