JP2017019009A - 模様付金属平板の製造方法及び模様付金属平板 - Google Patents

Abstract

【課題】曲げ加工を利用した独特な模様を備える平板状の金属板の製造方法及び当該模様を有する平板状の金属板を提供することを目的とする。【解決手段】金属板１５の一方の面１５Ａに突条１１を押し当てて金属板１５を曲げて凹条１８を形成する第１工程と、金属板１５の他方の面１５Ｂにおける前記凹条１８の反対側に対して前記凹条１８に沿うように突条１１を押し当てて第１工程における曲げによって金属板１５に生じた曲りを除去して平板状にする第２工程とを含む模様付金属平板の製造方法によって解決する。【選択図】図１

Description

本発明は、模様付金属平板の製造方法及び模様付金属平板に関する。

金属板に模様を形成する方法としては、例えば特許文献１及び２のように、金属板にエンボス加工を施す方法が公知である。これらの方法では、金属板を一対のエンボスロールで上下から挟み込んで複数の凹部及び複数の凸部を形成する。凹部は塗装され、凸部は地金が露出した状態とする。

別の方法としては、例えば特許文献３のように、ロータリースクリーン印刷によって、当該文献の図６及び７に示したような模様を鋼板の表面に形成する。印刷層は、光硬化性塗料組成物又は熱硬化性塗料組成物であるとされている。

さらに別の方法としては、例えば特許文献４のように、金属製のベース部材に対してレーザを照射して模様を形成する方法が公知である。金属製ベース部材には、第１及び第２の着色層と、その上に形成される金属蒸着層とが配されており、レーザを照射して金属蒸着層１３及び着色層１４を部分的に除去する。これによって、所望の模様が現出する。

特開平１０−１６６７１１号公報 特開２０１２−２０６３９９号公報 特開２０１５−０２４６４２号公報 特開２０１１−０２０２８６号公報

特許文献１及び２の方法で得られる金属板は、厚み方向に対して金属板の表面及び裏面を一体に大きく突出又は窪ませて凹凸模様を形成する。このため、模様付かつ平板状の金属板は得ることができない。特許文献３の方法は印刷により模様を形成する。特許文献４の方法はレーザ照射によって模様を形成する。しかし特許文献３及び４には曲げ加工を利用して模様を付与することについては記載されていない。

本発明は、曲げ加工を利用した独特な模様を備える平板状の金属板の製造方法及び当該模様を有する平板状の金属板を提供することを目的とする。

金属板の一方の面に突条を押し当てて金属板を曲げて凹条を形成する第１工程と、金属板の他方の面における前記凹条の反対側に前記凹条に沿うように突条を押し当てて第１工程における曲げによって金属板に生じた曲りを除去して平板状にする第２工程とを含む模様付金属平板の製造方法によって、上記の課題を解決する。当該製造方法によって、金属板の一方の面に配され、一対の湾曲面を備える凹条からなる曲げ痕と、金属板の他方の面に配され、前記凹条の反対側に前記凹条に沿って配される曲げ戻し痕とをそなえる模様付金属平板を得ることができる。曲げ戻し痕としては一対の湾曲面を備える凸条が例示される。

第１工程において金属板の一方の面に対して突条を所定の間隔を空けて又は突条を押し当てる角度を変えて押し当てて複数の凹条を形成することが好ましい。この場合、第２工程において複数の凹条の反対側に突条を押し当てて金属板の曲りを除去する。これにより、様々なパターンの模様を金属板に現出させることができる。

第１工程は、少なくとも一条の凹溝を有するダイスと少なくとも一条の突条を有するパンチとの間に金属板を配置し、凹溝と突条との間に金属板を挟みこんで押圧して凹条を形成するものであり、第２工程は、金属板を裏返し、前記凹条に相当する位置で少なくとも一条の凹溝と少なくとも一条の突条との間に金属板を挟みこんで曲りを除去するものであることが好ましい。ダイスとパンチを利用すれば、金属板が曲がる様子を目視確認しながら曲げの程度を調節することができ美しく仕上げることが可能である。

上記の製造方法において、第１工程の一方の面は金属板の表面であり、第２工程における金属板の他方の面は金属板の裏面であることが好ましい。同様に上記の模様付金属平板において、一方の面は金属板の表面であり、他方の面は金属板の裏面であることが好ましい。一方の面の凹条は他方の面の凸条よりも鮮明に現れる傾向がある。第１工程の一方の面を表面とすれば、鮮明な模様を表面に現出させることが可能である。

第１工程を行う前に第１工程における一方の面に対して模様を下書きした養生シートを貼着し、第１工程においては養生シートに描かれた下書きに沿って突条を押し当てることが好ましい。養生シートによって金属板が損傷することを防止することができる。予め下書きした模様にしたがって第１工程を行えば効率的に作業を進めることができる。

第１工程における突条の押圧力に対する第２工程における突条の押圧力の比率は、第１工程における押圧力の４/１０〜７/１０の範囲であることが好ましい。第２工程における押圧力を第１工程における押圧力よりも弱めにすることで第１工程における曲りを効率的に除去することができる。

模様付金属平板は、無垢材から構成されることが好ましい。本明細書において無垢材とは、板面に金属メッキ層、印刷層、塗料層などによる模様を形成していないことを言い、表面を全塗装して着色することは無垢材の範囲に含まれる。この構成によれば金属メッキ層などにより模様を形成していないので摩擦等の外力によって金属板に形成した模様が失われ難い。

本発明の製造方法によれば、曲げ加工を利用した独特な模様を備える平板状の金属板を簡易に製造することができる。当該製造法方で得られた金属板は、側面から見ると平板状でありながら、金属板の一方の面に曲げ加工による微小な凹条を備えており、独特な美しさを備える。

本発明の模様付金属平板は、例えば、貨物車両の化粧板、又は壁や柱など建築材の化粧板として利用することができる。模様付金属平板は、平板状であるので、例えば、壁や柱の平坦面、又は、トラックのバンボデーのサイドパネル、リアドア、サイドガードの裏側、リアバンパ、若しくはリアゲートなどの様々な部位に固定して化粧板として利用することができる。

模様付金属平板の製造方法の一実施例において使用するパンチ及びダイスの斜視図である。 一実施例の方法において、金属板をパンチとダイスの間に配置してパンチを金属板に押し当てる前の状態を示した正面図である。 一実施例の方法において、金属板をパンチとダイスの間に配置してパンチを金属板に押し当てて金属板を曲げた状態を示した正面図である。 一実施例の方法において、複数回第１工程を実施し、金属板を裏返して第２工程に移行する前の状態を示した正面図である。 一実施例の方法において、金属板の凹条の反対側にパンチを押し当てる前の状態を示した正面図である。 一実施例の方法において、複数回第２工程を実施して、金属板を平板状に曲げ戻した状態を示した正面図である。 模様付金属平板の製造方法の別の例を示す正面図であって、第１工程を実施して金属板を裏返して第２工程に移行する前の状態を示した図である。 図７の方法において、金属板を裏返して、金属板の凹条の反対側にパンチを押し当てた状態を示した正面図である。 金属板に養生シートを貼着する前の状態を示した斜視図である。 他方の面に目印を入れた金属板の斜視図である。 金属板の一実施例の平面図である。 図１１の金属板の底面図である。 図１１及び図１２のＡＡ部分の拡大断面図である。 金属板の他の実施例の平面図である。 図１４の金属板の底面図である。 図１４及び図１５のＢＢ部分の拡大断面図である。 金属板の他の実施例の平面図である。 図１７の金属板の底面図である。 図１７及び図１８のＣＣ部分の拡大断面図である。 図１１相当の金属板の平面写真である。 図２０の金属板の底面写真である。 図２０の金属板の正面写真である。 図２０の金属板の左側面写真である。 図１４相当の金属板の平面写真である。 図２４の金属板の底面写真である。 図２４の金属板の正面写真である。 図２４の金属板の左側面写真である。 図１７相当の金属板の平面写真である。 図２８の金属板の底面写真である。 図２８の金属板の正面写真である。 図２８の金属板の右側面写真である。 図１１の金属板を製造する過程の途中の状態を示す正面写真であって、第１工程を終えた直後の状態を示す。 金属板の用途の一例を示すトラックの右側面図である。

図面を参照しつつ本発明を実施するための形態について説明する。

図１ないし図７を参照して、模様付金属平板を製造する方法の一実施例について説明する。本実施例では、１条の突条１１を備えるパンチ１２と１条の凹溝１３を備える１４とを使用して第１工程及び第２工程を実施する。図１に示したように、このパンチ１２は断面三角形状の先端部を備えており、この断面形状がパンチ１２の長手方向に連続する。三角形の先端が突条１１となっており長手方向に突条１１が連続する。ダイス１４は断面がＶ字状の凹溝１３を備えており、この断面形状がダイス１４の長手方向に連続する。パンチ１２及びダイス１４は、長手方向に同じ断面形状が連続するため、長大な金属板であっても当該金属板に折れ線を連続して形成できるものである。図面に示すパンチ１２及びダイス１４は１条の突条１１及び１条の凹溝１３を備えるものであるが、パンチに２条以上の複数の突条を備えたパンチと、複数の凹溝を備えるダイスを使用して、第１工程及び第２工程を実施してもよい。この場合は、１回パンチを金属板に押し当てることで複数の凹条を形成することができる。図１に示した装置はプレスブレーキ又はベンダーなど呼ばれる。本実施例において凹条とは、筋状に連続する凹部のことをいい、凸条とは筋状に連続する凸部のことを言う。

第１工程では金属板の一方の面に突条を押し当てて凹条を形成すると共に金属板を湾曲させる。本実施例では、図１及び図２に示したように、突条１１を備えるパンチ１２と凹溝１３を備えるダイス１４の間に金属板１５を挟んだ状態でパンチ１２の突条１１の頂点をダイス１４の凹溝１３の頂点１６に対して接近するようにパンチ１２を変位させる。パンチ１２は、油圧シリンダー（図示略）から突出する油圧ロッド（図示略）に接続されており、油圧を利用して金属板１５に対して押し付けられる。

通常の折り曲げ加工の場合は、パンチ１２の突条１１とダイス１４との間に金属板１５が挟まれた状態で、パンチ１２の突条１１がダイス１４の頂点１６に達するまでパンチ１２をダイス１４に対して押し付け、金属板を９０°に折り曲げる。本実施例の製造方法では、図３に示したように金属板が５〜５０°折れ曲がった時点で押圧をやめるようにしている。このとき、金属板１５は、ダイス１４の両肩部１７、１７を支点として５〜５０°程度Ｖ字状に折れ曲がる。折れ曲がりの角度を５〜５０°に制限することで、第１工程における折り曲げと第２工程における曲げ戻しによって過度の金属疲労が金属板１５の凹条１８の部分に生じないようにしている。また、第１工程において折り曲げ角度が例えば９０°など大きくなると、第２工程において曲げ戻しをするときにパンチを押し当てる位置にズレが生じやすくなる。折れ曲がりの角度を制限することでこのような位置ズレを防止することができる。折り曲げ角は、５〜３０℃であることがより好ましく、５〜１５°であることがより好ましい。

１回の折り曲げが終わると、パンチ１２をダイス１４から離れる方向に変位させて、図３の矢印で示したように金属板１５を右側に送り込んで２条目の凹条を金属板１５に形成する作業に移る。これを所望する模様に応じて数回繰り返して金属板の一方の面に複数の凹条を形成する。図４の例では、７条の平行な凹条１８を金属板１５の一方の面に形成し終えた状態を示す。図４に示したように、複数回の折り曲げを経ると金属板１５が全体的に金属板１５の一方側に湾曲したようになる。後述する図３２に、湾曲した金属板１５ａの正面図を示す。ただし、図３２に示した金属板１５ａは、平行な５条の凹条２０ａと当該凹条２０ａに交差するように５条の凹条２０ｂを形成してひし形の模様を現出させている。

第２工程では、金属板１５の他方の面１５Ｂにおける凹条１８の反対側に沿うように突条１１を押し当てて金属板１５の湾曲を除去して平板状にする。本実施例では、図４において矢印で示したように第１工程を終えた金属板１５を裏表が逆になるように裏返して、図５に示したように第１工程で使用したのと同じパンチ１２とダイス１４にセットして、金属板１５の他方の面における凹条１８の反対側に凹条１８に沿って形成された凸条２３に対して突条１１を押し当てて金属板１５の曲りを除去する。本実施例では、金属板１５の一方の面１５Ａに７条の凹条１８を形成したので、図５において矢印で示したように金属板１５を右側に送り込みながら上記の曲りを除去する第２工程を７回繰り返す。これにより、図６に示したように、金属板１５は平板状に曲げ戻される。図６では作図の都合上、凹条１８の図示を省略した。凹条１８を拡大すると、例えば図１３、図１６、図１９のように、一方の面１５Ａには一対の湾曲面１９を備える凹条１８からなる曲げ痕２０ａ、２０ｃ、２０ｅが形成され、他方の面１５Ｂには曲げ戻し痕２１ａ、２１ｃ、２１ｅが形成される。

金属板の一方の面及び他方の面のいずれを金属板の表面とするかは金属板の特性に応じて定めればよい。例えば、両面を鏡面加工した金属板の場合は、一方の面と他方の面を金属板の表面及び裏面のいずれに設定しても同じである。本実施例の場合は、金属板１５の一方の面１５Ａのみを研磨して鏡面加工を施しており、鏡面とした金属板の一方の面１５Ａを表面として第１工程を施している。他方の面１５Ｂは未研磨のままとしている。これにより、鏡面に凹条１８が形成される。凹条１８（１８ａ、１８ｃ、１８ｅ）の一対の湾曲面１９（１９ａ、１９ｃ、１９ｅ）の部分で光の反射角度が変化するため、金属板１５を見る角度、光の強さ、光の入射角度に応じて、凹条１８が不明瞭に見えたり明瞭に見えたり見え方が変化する。他方の面１５Ｂを鏡面とし、一方の面１５Ａを未研磨のままとしてもよい。この場合は、金属板の他方の面を表面とする。他方の面を金属板の一方の面とした場合は、表面を一方の面とした場合に比べてやや不鮮明な模様が現出する。

本実施例では、金属板として表面にメッキ層や塗装層を備えない無垢材を使用している。より具体的には、本実施例では、無垢材としてステンレス鋼を使用している。ステンレス鋼は表面を研磨することによって鏡のような光沢を帯びるため、一方の面に設けた凹条や他方の面に設けた凸条と相まって独特の美感を生じる。無垢材としては、他に銅板など使用してもよい。

上記の実施例ではパンチ１２をダイス１４の上方に配置し、パンチ１２を押し下げるようにしている。パンチ１２とダイス１４の位置を変えて、例えばパンチ１２をダイス１４の下方に配置し、パンチ１２を上方に配置したダイスの凹溝に対して押し上げるようにしてもよい。

金属板１５に曲げ加工を施す際に、目印なしで曲げ加工を施して模様を形成してもよいが、目印を付けた方が作業効率が上がる。このため、本実施例では、図９に示したように、形成する模様２２を油性ペンなどの筆記具で養生シート２１の上に予め表しておき、この養生シート２１を金属板１５の一方の面に貼着してある。折り曲げ加工を行う際には、養生シート２１の模様に沿って突条１１を金属板に押し付ければよい。本実施例では、一方の面１５Ａを鏡面としているので、養生シート２１を貼着することでパンチ１２が金属板１５の一方の面１５Ａを傷つけるのを防止することができる。

本実施例の場合は、上述のように、金属板１５の裏面に対して鏡面加工を施していないため、養生シート２１を貼着せずに金属板１５の裏面にパンチ１２の突条１１を押し当てて曲りを除去する。この際の目印として、図１０に示したように、凹条１８の反対側の一端と他端を設ける位置に目印線２２を入れている。目印線２２は油性ペンなどの筆記具などで簡単につけることができる。金属板１５の裏面も鏡面とする場合は裏面にも上述と同様に養生シートを貼着してもよい。

上記の実施例では、金属板の一方の面に凹条を７条形成した後に、金属板を裏返して金属板の他方の面に第２工程によって曲げ戻しを施した。図７及び図８に示したように、第１工程を行った後すぐに金属板１５を裏返して第２工程を行い、さらに金属板１５を裏返して第１工程に行うサイクルを繰り返し行ってもよい。ただし、金属板１５の一方の面１５Ａに複数の凹条１８を形成し、その後金属板１５を裏返して凹条１８の反対側に突条１１を押し当てて曲げ戻しを行う方が、作業効率がよく好ましい。例えば、予め押圧力を数値で入力することができる装置を使用する場合は、第１工程を所望する凹条の数に応じてまとめて行っておき、その後第２工程に移行するようにすれば、圧力値の変更作業を１回で済ませることができる。

押圧値を予め入力しておく場合は、第１工程における突条の押圧力に対する第２工程における突条の押圧力の比率は４/１０〜７/１０の範囲とすることが好ましい。つまり、第２工程では第１工程に比べて小さい押圧力で金属板を曲げ戻すことで金属板を平板状に効率よく曲げ戻すことができる。

上記の実施例では、７条の凹条１８を所定の間隔を空けて７条設けた模様付平板状金属板の製造方法を説明した。図１１ないし１３に示したように、複数の平行な凹条１８ａと当該凹条１８ａに鈍角で交差する向きに複数の凹条１８ｂを形成したひし形模様の金属板１５ａを上記の実施例と同様の方法で製造することができる。さらに、図１４ないし１６に示したように、複数の平行な凹条１８ｃと当該凹条１８ｃに直交する向きに複数の凹条１８ｄを形成した格子模様の金属板１５ｃを上記の実施例と同様の方法で製造することができる。さらに、図１７ないし１９に示したように、複数の凹条１８ｅを任意の一点から放射状に延びるように設けた放射模様の金属板１５ｅを上記の実施例と同様の方法で製造することができる。上記の任意の一点は金属板上の点又は金属板の外の仮想点とすればよい。

上記の金属板１５ａ、１５ｃ、１５ｅはいずれも一方の面を鏡面とし、他方の面を未研磨のままとしている。金属板が無垢のステンレス鋼材である点も同様である。無垢材を採用しているため、塗料層、印刷層、又は着色層等を設ける場合とは異なって、他部材等との接触や摩擦によって模様が失われることがない。また、紫外線などによって模様の質感が損なわれ難い。

上記の金属板１５ａ、１５ｃ、１５ｅは、第１工程において金属板１５ａ、１５ｃ、１５ｅを一方側に折り曲げて、第二工程において金属板１５ａ、１５ｃ、１５ｅを他方側に曲げ戻すことで模様を現出させている。このため、図１３、図１６、図１９に示したように、金属板１５ａ、１５ｃ、１５ｅの一方側の凹条１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅには、一対の湾曲面１９ａ、１９ｃ、１９ｅが曲げ痕２０ａ、２０ｃ、２０ｅとして残る。このため、レーザ加工によって模様を現出させた場合と異なって、金属板１５ａ、１５ｃ、１５ｅの凹条１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅは曲線から構成され丸みを帯びた外観となる。図１１、図１２、図１４、図１５、図１７及び図１８では、凹条を破線で表した。

上記の金属板１５ａ、１５ｃ、１５ｅの他方の面１５Ｂにも同様に曲げ戻し痕２１ａ、２１ｃ、２１ｅが残る。金属板１５ａ、１５ｃ、１５ｅでは、一対の湾曲面２４ａ、２４ｃ、２４ｅを備える凸条２３ａ、２３ｃ、２３ｅが曲げ戻し痕として残る。曲げ痕２０ａ、２０ｃ、２０ｅと同様に、凸条２３ａ、２３ｃ、２３ｅは曲線から構成され丸みを帯びた外観となる。曲げ戻し痕である凸条は、図２１の左上部分のように明瞭に現れない場合もある。

上記の金属板１５ａ、１５ｃ、１５ｅでは、曲げ痕２０ａ、２０ｃ、２０ｅの中央付近及び曲げ戻し痕２１ａ、２１ｃ、２１ｅの中央付近に、突条２１を押し付けたことに起因する線条２５ａ、２５ｃ、２５ｅ、２６ａ、２６ｃ、２６ｅが形成される。線条もまた曲げ後又は曲げ戻し痕の一種である。丸みを帯びた凹条１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ又は凸条２３ａ、２３ｃ、２３ｅの中央付近に直線的な線条が現れ美しいコントラストを生じさせる。線条２５ａ、２５ｃ、２５ｅ、２６ａ、２６ｃ、２６ｅはパンチの突条を丸みを帯びたものに替えることで消すことが可能である。

図２０ないし図２３に金属板１５ａの写真を示す。同様に金属板１５ｃの写真を図２４ないし図２７に示し、金属板１５ｅの写真を図２８ないし図３１に示す。図２０、図２４、図２８において、金属板の表面に現れる色彩の濃淡は、鏡面に映り込んだ陰影によるものである。図２０、図２４、図２８のように、光線の当たり方等のよって、同じ金属板でも部位によって凹条が明瞭に見えたり不明瞭に見えたりする。図２０及び図２１、図２４及び図２５、並びに図２８及び図２９の対比から明らかなように金属板の表面の方が裏面に比べて模様が明瞭に見える傾向がある。図２２、図２３、図２６、図２７、図３０、図３１から明らかなように金属板を側面から見ると平板状となっている。

上記の金属板１５ａ、１５ｃ、１５ｅは、例えば図３３に示したトラック３１のバンボデー３２のサイドパネル３３、側アオリ３４、リアドア３５、サイドガード３６の背面、リアバンパ３７、又はリアゲート３８などの様々な部位に固定して化粧板として利用することができる。その他、壁又は柱等の建築材の化粧板としても利用することができる。

上記の金属板１５ａ、１５ｃ、１５ｅをトラック３１のリアドア、リアバンパ、リアゲートなどのトラックの背面部材に適用すると、金属板に形成した模様によって後続車のヘッドライト光を分散させることが可能である。後続車のヘッドライト光が後続車に反射するとドライバーが眩惑されて危険であるが、上記の金属板１５ａ、１５ｃ、１５ｅによれば眩惑を防止することが可能である。

１５ 金属板
２１ 突条
１４ ダイス
１２ パンチ
１３ 凹溝
１５Ａ 一方の面
１５Ｂ 他方の面
１８ 凹条
２０ 曲げ痕
２１ 曲げ戻し痕
１９ 湾曲面
２４ 湾曲面
２３ 凸条

Claims (10)

1. 金属板の一方の面に突条を押し当てて金属板を曲げて凹条を形成する第１工程と、
   金属板の他方の面における前記凹条の反対側に対して前記凹条に沿うように突条を押し当てて第１工程における曲げによって金属板に生じた曲りを除去して平板状にする第２工程とを含む模様付金属平板の製造方法。
2. 第１工程において金属板の一方の面に対して突条を所定の間隔を空けて又は突条を押し当てる角度を変えて押し当てて複数の凹条を形成し、
   第２工程において複数の凹条の反対側に突条を押し当てて金属板の曲りを除去する請求項１に記載の模様付金属平板の製造方法。
3. 第１工程は、少なくとも一条の凹溝を有するダイスと少なくとも一条の突条を有するパンチとの間に金属板を配置し、凹溝と突条との間に金属板を挟みこんで押圧して凹条を形成するものであり、
   第２工程は、金属板を裏返し、前記凹条に相当する位置で少なくとも一条の凹溝と少なくとも一条の突条との間に金属板を挟みこんで湾曲を除去するものである請求項１又は２に記載の模様付金属平板の製造方法。
4. 第１工程の一方の面は金属板の表面であり、第２工程における金属板の他方の面は金属板の裏面である請求項１ないし３のいずれかに記載の模様付金属平板の製造方法。
5. 第１工程を行う前に第１工程における一方の面に対して模様を予め表した養生シートを貼着し、第１工程においては養生シートに描かれた模様に沿って突条を押し当てる請求項１ないし４のいずれかに記載の模様付金属平板の製造方法。
6. 第１工程における突条の押圧力に対する第２工程における突条の押圧力の比率は、第１工程における押圧力の比率の４/１０〜７/１０の範囲である請求項１ないし５のいずれかに記載の模様付金属平板の製造方法。
7. 金属板の一方の面に配され、一対の湾曲面を備える凹条からなる曲げ痕と、
   金属板の他方の面に配され、前記凹条の反対側に前記凹条に沿って配される曲げ戻し痕とをそなえる模様付金属平板。
8. 曲げ戻し痕は、一対の湾曲面を備える凸条である請求項７に記載の模様付金属平板。
9. 一方の面は金属板の表面であり、他方の面は金属板の裏面である請求項７又は８に記載の模様付金属平板。
10. 無垢材から構成される請求項７ないし９のいずれかに記載の模様付金属平板。