2022年における代表的な鋼構造製造設備

鋼構造物の製造プロセスには、どのような設備が関与しているのでしょうか。高品質なプレエンジニアード・スチールビルディング（PEB）を実現するためには、工場において高度な機械設備への投資が不可欠です。本記事では、BMB Steelが鋼構造部材の製造に使用している主な設備についてご紹介します。

1. プラズマ切断機

プラズマ切断機は、高温のプラズマアークを利用して鋼材を精密に切断する装置です。鋼材を溶融させるためには、適切な電圧を維持した三相電源が必要です。この装置は、切断面を滑らかかつ高速に仕上げることができ、バリ（粗さ）や熱影響部の歪みがほとんど発生しません。また、切断速度を調整することで、直線・曲線・垂直切断など、さまざまな形状に対応可能です。作業時には非常に高温となるため、オペレーターの安全を確保することが最優先事項です。適切な保護具の着用および安全管理の徹底が求められます。

2. 丸鋸機

丸鋸は、90度、60度、45度など、さまざまな角度で鋼材を切断できます。本体の前面にあるコントロール画面により、ユーザーは角度を調整し、切断を容易に観察できます。鋸刃は特定の方向に動き、迅速かつ正確に切断します。さまざまな材料を切断することができます。

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3. 鋼切断機

鋼切断機は電動モーターとギアを備えた円形刃を持っています。鋸刃は高速で回転し、迅速かつ正確な切断を実現します。この型の機械の欠点は、同時に多くの材料を切断できないことです。

4. 鋼構造用溶接機

現在、市場には多種多様な溶接機が存在します。以下では、プレエンジニアード・スチールビルディング（PEB）の製造に使用される代表的な専門機器をご紹介します。

4.1 TIG溶接機

TIG（Tungsten Inert Gas）溶接機は、汎用性が高く、薄板から厚板までほとんどの金属材料に対応可能です。 クリーンで美しい溶接ビードを形成できる点が大きな特長です。一方で、MIG溶接機に比べて作業速度が遅く、溶接時間の増加や生産コストの上昇につながる場合があります。 TIG溶接を効果的に行うためには、高度な技能を持つ熟練作業者が必要です。

しかしながら、溶接速度が比較的低いため、アークの制御性に優れ、強固かつ高精度で美しい仕上がりを実現することができます。

4.2 MIG、MAG溶接機

MIG（Metal Inert Gas）およびMAG（Metal Active Gas）溶接機は、TIGとは異なり、厚板や大面積の鋼材加工に適しています。この溶接方法では、電極ワイヤの溶融によりアークが形成され、その熱によって母材と溶加材を融合させます。

作業者の技量が高いほど、溶接部の歪みや曲がりが発生しにくくなります。MIGとMAGは基本的に同一の機構を持つ溶接法であり、主な違いは使用するシールドガスにあります。MIGは不活性ガス（アルゴンなど）、MAGは活性ガス（CO₂など）を用い、いずれも溶接部を保護し、酸化や気泡の発生を防止します。

これらの特性により、MIG/MAG溶接機はTIG溶接機に比べて生産効率に優れています。ただし、仕上がりの清浄性や精密性の点では、TIG溶接機の方が優位性を持ちます。

4.3 ビーム溶接機

ビーム溶接機は、前述の手動溶接機よりもはるかに大型で、門型の堅牢なフレーム構造を有しています。 自動駆動システムにより安定した動作を実現し、強固で均一な溶接を形成します。

装置の両側には高出力の溶接トーチが2基搭載されており、同時に溶接を行うことで効率的に溶接ビードを生成します。材料供給および回収は自動的に行われるため、フレームの走行はスムーズかつ高精度でなければなりません。

溶接速度はインバータ制御によって調整可能であり、最適な速度で作業を行うことで品質と生産性を両立させます。さらに、溶接トーチの自動追従機構により、常に最適な位置で正確かつ美しい溶接を実現します。

自動制御による連続運転が可能なため、ビーム溶接機は手動溶接に比べて圧倒的に高い生産効率を発揮し、鋼構造製造工程における主要な設備の一つとなっています。

5. 油圧プレス機

この機械は、鋼材に特定の形状や輪郭を形成するために使用されます。曲げ力は大きく、かつ自由に調整が可能であるため、大面積の材料の曲げ加工にも対応でき、鋼構造物の製造工程に広く用いられています。

鋼板は上方または下方から加えられる圧力によって成形されます。プレスブレード全体が鋼板上を移動し、均一または指定された角度・長さの直線的な曲げラインを形成します。この装置を使用することで、用途に応じて鋼板をさまざまな形状に加工することが可能です。

6. ショットブラスト機

ショットブラスト機は、鋼構造物の洗浄・研磨・硬化処理を行うための装置です。サンドブラスト機と同様に、鋼表面に球状の研磨材（ショット）を高速で投射し、表面のスケールや錆を除去して滑らかに仕上げます。研磨材には鉄や炭化ケイ素などが使用され、ショットブラスト処理によって塗装や防錆コーティングの密着性が向上し、耐食性も強化されます。

以上は、鋼構造物の製造工程で使用される代表的な設備の一部です。この記事を通じて、鋼構造製造に関する理解がさらに深まったことでしょう。構造用鋼や関連分野について詳しく知りたい方は、ぜひBMB Steelにお問い合わせください。い。