せん断バリ

素材が引きちぎられる過程で発生する「せん断バリ」について、原因と対策、除去する方法などをまとめました。

せん断バリとは？

プレス加工では、タレパンやシャーリング・マシンで切ったり穴を空けるなど、材料にさまざまな加工を加え、目的の形状に成形します。その中で、ダイヤパンチを最後まで押し切ることを「せん断」と言い、その過程で発生するバリを「せん断バリ」と言います。

せん断加工のプロセスは、「クッキー作り」をイメージすると理解しやすいでしょう。クッキー生地が材料、クッキーの抜き型がパンチ（凸型の工具）、まな板がダイ（凹型の工具）、そして型を押す人がプレス機械です。引きちぎりバリとも呼ばれ、硬く鋭利な形をしているのが特徴です。

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せん断バリが起きる原因

せん断加工では、まず下型の「ダイ」の上に材料を置きます。その後、上型の「パンチ」を押しつけ、圧力によって材料を曲げていきます。パンチとダイから加えられる力に材料が耐えられなくなると、「クラック（亀裂）」が発生します。そのまま力をかけ続けると、クラックが破断面を形成しながら切断されていきます。この、切断される際に発生する、材料から飛び出した突起が切断バリです。

バリの大きさは、パンチとダイの間にある「クリアランス」とよばれるスキマや加工材の材質、形状、パンチの速度、せん断プレードの消耗などによって左右されると言われます。中でも重要なのがクリアランスです。大きい程バリが大きくなり、逆に、小さすぎる場合にも二次せん断によるバリが発生します。

せん断バリを起こさないための
対策

せん断バリを防ぐためには、クリアランスの設定を適正に行うことが大切です。抜き形状に対して均一になるようにクリアランスを設定しましょう。抜き型のクリアランスのチェックは、紙やビニールを使って確認することができます。紙またはビニールをダイの上に乗せ、パンチがほんのわずかダイに入り込む状態で止め、きれいに切れている場合はクリアランスが小さく、ビニールが伸びた状態で切れていない場合は、クリアランスが大きいことを示します。均一な切れ方となるように調整してみてください。

ただし、材料の伸びが大きくバリが出やすい軟質材、伸びが小さくもろい黄銅材など、加工する材質によってバリの出方が違うため、材料に合わせた調整を行うことも大切です。