シンワのよもやま話～特殊な設計～

みなさんこんにちは！

シンワオートマチック株式会社の更新担当の中西です！

 

 

さて今日は

シンワのよもやま話～特殊な設計～

 

アルミサッシは「切断→穴あけ→組立→表面処理」という定番工程が基本ですが、案件によっては曲げ・異形切削・複合接合・機能追加・高意匠仕上げなどの“ひと手間”が必要になります。この記事では、現場からの要望に応えるための特殊加工の代表例・選定基準・品質確保の勘所までを、実務者目線でまとめました。

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1. 形状系の特殊加工

1-1. R曲げ／三次元曲げ

• ロールベンダーによる長尺R曲げ：カーテンウォールの方立や円形FIXで採用。

  • ポイント：伸びと反発で狙いRから戻るため、試作で補正値を掴む。切欠き部がある場合は割れ防止のスリットや応力逃がしを検討。

• 三次元（多軸）曲げ：螺旋・S字など立体的な意匠に。

  • ポイント：曲げ後のねじれが出やすい。治具での全長矯正を前提に。

1-2. 異形切断・切欠き

• CNCルータ／マシニングによる切欠き：クローザー座、錠前座、排水経路、ガラススペーサー用など。

• 長孔（スロット）：躯体誤差吸収やアンカー調整のために多用。

  • ポイント：長孔端部は止まり穴＋ブリッジ加工にして応力集中を分散。

1-3. 高精度端面加工

• フェーシング／面取り（C0.2〜R0.5目安）：搬送・施工時の傷や切創を予防。

• 鋸切断の歩留まり最適化＋二次端面加工：意匠面のツヤ・筋目を揃える。

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2. 接合・補強の特殊加工

2-1. 溶接・圧入・かしめ

• TIG溶接：小ロットの特注框や装飾パーツの一体化に。

  • ポイント：熱歪み管理（順序溶接・治具固定・水冷）と仕上げ研磨。

• 摩擦攪拌接合（FSW）：歪みが少なく気密性・強度が安定。大型框や長尺部材に有効。

• セルフクリンチング／リベット：薄板同士の非溶接接合。

  • ポイント：後工程の表面処理ライン（アルマイト／塗装）耐性をチェック。

2-2. ハイブリッド接合

• 構造用接着剤＋機械的締結の併用：耐風圧や開閉耐久の“利き”を均す。

  • ポイント：接着は表面処理前後のぬれ性／プライマー適合が決定打。

2-3. コーナー部の特殊組立

• 角継ぎ金具＋油圧プレスの標準を、

  • 高荷重部では補強プレート追加・ボルトトルク管理で変形を抑制。

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3. 機能追加の特殊加工

3-1. 断熱（サーマルブレイク）

• ポリアミドストラット挿入や樹脂容接で熱橋を遮断。

  • ポイント：破断荷重・引抜き強度の事前確認と水密経路の分離設計。

3-2. 気密・水密強化

• ドレインホール・圧力平衡室・パッキン溝の追加加工。

  • ポイント：水抜き高さ／位置で性能が激変。模型で滴下試験を。

3-3. 防火・防犯対応

• 耐熱ガスケット溝、ラミガラス用深溝、CP錠座ぐりなど仕様合わせ。

  • ポイント：ガラス重量増に伴うヒンジ・戸車の支持力再計算は必須。

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4. 表面・意匠の特殊加工

4-1. 表面処理の拡張

• アルマイト（陽極酸化）：耐食と意匠の両立。切削面のスジ目均一化が鍵。

• 粉体塗装・フッ素樹脂塗装：沿岸部や高紫外域で有利。

• 木目調転写／ラッピング：高級内装や旅館・商業施設で人気。

4-2. テクスチャ加工

• ショット／サンドブラスト：反射を抑えた梨地で高級感。

• ヘアライン・鏡面研磨：隣接ステンレスとの質感合わせに。

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5. 現場対応の特殊加工（リフォーム・不整形開口）

• 不整形開口合わせ：傾き・ねじれを現調採寸→治具化→仮組判定。

• アール壁対応方立：現場のRと芯ズレを吸収するスペーサー設計。

• 異種金属接触腐食対策：SUS・亜鉛めっき鋼と接する部位に絶縁ワッシャやシール。

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6. 工法選定の物差し（5尺度）

1. 性能：耐風圧・気密水密・開閉耐久・断熱・耐食。

2. 外観：目線距離での段差・映り込み・艶ムラ。

3. 公差：組立累積誤差、ガラスクリアランス、金物位置精度。

4. コスト：初期費＋治具費＋段取り時間（小ロットは治具の“賃取り”が肝）。

5. リードタイム：外注表面処理や金型改修のクリティカルパスを先読み。

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7. 設備・治具の勘所

• CNCルータ／マシニング：吸着治具のリーク対策、切粉回収。

• 専用治具：0点治具で段取り短縮。繰返し精度を治具基準に集約。

• 計測：ノギス＋ピンゲージ＋ハイトゲージ。重要部は三次元測定で記録。

• トレーサビリティ：部材ID→加工条件→測定結果をバーコード連携。

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8. 品質保証フロー（例）

1. 試作：狙いR・歪み・排水テストの初期流動管理。

2. FMEA：割れ・白化・塗装不良・漏水・ガタのリスク洗い出し。

3. 量産前承認（FAI）：要素寸法・機能確認の合否基準を共有。

4. 抜取検査：外観（500〜1000mm視認）、寸法、機能（開閉荷重・漏水）。

5. 是正：不適合の再発防止（治具・条件・設計）まで落とし込む。

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9. 現場で起きがちな失敗と対策

• R曲げ後の反発で枠が入らない → 試作で補正R表を作る。

• ドレイン位置ミスで逆流 → 模型滴下＋切断断面観察で経路を可視化。

• 塗装後の接着不良 → 前処理と接着剤の適合表を必ず確認。

• ラミガラス化で戸車破損 → 総重量に合わせた金物へ事前選定。

• 異種金属腐食 → 絶縁シート／シール材／ビス材質の組合せ規定化。

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10. 見積り・図面依頼のチェックリスト

• 用途：外部／内部／海浜・工場地帯 | 要求性能：耐風圧／気水密／断熱

• 形状：直線／R（R=　　　mm）／三次元曲げ | 開口の歪み有無

• ガラス：単板／複層／合わせ（t=　　　mm） | 重量見込み

• 金物：錠種／ヒンジ／戸車 | 追加座ぐり・切欠きの位置寸法

• 表面：アルマイト／粉体／フッ素／木目転写 | 光沢・テクスチャ指定

• 断熱：サーマルブレイク有／無 | 使用樹脂・性能目標

• 排水：ドレイン位置・径・数量 | 気密材：種類／硬度

• 公差：意匠面ギャップ（目安　　　mm） | 計測基準面の取り方

• 数量：試作（　　　set）／量産（　　　set） | 納期：　　　/

• 添付：意匠図／構造図／現調データ（DXF・STEP・採寸票）

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11. 事例スケッチ（代表的な“特殊加工”の組み合わせ）

• 円形FIX窓：R曲げ方立＋Rカバー＋ラミガラス用深溝＋ドレイン最適化＋ヘアライン仕上げ。

• 沿岸部の大型引違い：粉体またはフッ素塗装＋絶縁ワッシャ＋SUSビス＋戸車強化＋長孔で芯ズレ吸収。

• 高断熱スリム框：サーマルブレイク＋接着・機械併用のハイブリッド接合＋排水経路二重化。

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12. 特殊加工は“段取りと基準化”で勝つ

特殊加工の成否は、設計（仕様の言語化）→治具（基準の固定）→試作（補正値の獲得）→量産（再現性）の一連で決まります。難しい要求ほど、初期の情報整理と試作に投資した方が、結果的にコスト・納期・外観の全部で得します。