ピンとは?メリットや加工の種類を紹介

ピンとは?加工の方法や種類を紹介

目次
  1. 金属部品を結合させるために用いられる

  2. 工事現場の足場から最先端のロボットまで!ピン加工とは?

  3. ピン加工のメリット

  4. ピンの材質

  5. ピン加工の種類

  6. ピン加工でできることの1例

金属部品を結合させるために用いられる

ピンとは、金属部品同士を結合させるために使用する留め金のことをピンと呼びます。

また、ピンの中にも汎用的に使用できる円柱型のものや、嵌めこむ際にずれることがないように位置決め用のピンなど、さまざまな形状があります。

工事現場の足場から最先端のロボットまで!ピン加工とは?

ピン加工とは、名前の通りピンを作成するものをはじめ、ピン出し加工やピンにカシメをつけたりなど様々な加工を総称してピン加工といいます。

金属板から足場でも使用される単管パイプ、ロボットの関節部分の細やかな部品などさまざまな形状に対応している、あらゆる場所で活用される重要な加工方法の一つといえます。

ピン加工のメリット

ピン加工では、機械による切削や研磨などが自動加工で製作されるため、寸分の狂いもありません。

前述したように自動加工になっているため、加工に不具合が起こる可能性が低く、組み立てる際にピンを使用して部品結合の際に問題となる削りムラや引っかかってしまう突起(バリ)が少なくなっています。そのため、大量の部品を作成した場合でも安定した品質で加工することができるというメリットがあります。

ピンの材質

  • ステンレス(SU303、SU304)

ステンレスでも主に使用される規格が2種類あり、SU303、SU304の2種類がよく使用されます。

SU303は18クロムステンレスと一般的に呼ばれており、現在ステンレスの中では最もメジャーなステンレスです。

さらに加工性を向上させるために硫黄やリンといった鋼材にとって害をなす成分を加えられています。

SUS304は耐食性、溶接性等に優れているステンレスです。

それぞれの性質の対応は以下の表の通りとなります。

SUS303 SUS304
加工性
耐食性 ×
溶接性 ×

ピンで使用するステンレスはステンレスの系統の中でオーステナイト系ステンレスに分類されており、この系統は磁性を持っていないという性質があります。

SU303、SU304の区別は目視や手触りで判断することは難しいので、判断するのであれば溶接性や加工性を基準に判断するのは一般的です。

  • アルミニウム

アルミニウムはステンレスや鉄、胴などの金属と違い約1/3の比重になっています。

そのため自動車や航空機、船舶等に対して軽量化目的で使用されます。

さらにアルミニウムは空気中の窒素と反応を起こし自然に酸化しやすい性質があり、酸化することで酸化皮膜という錆び等を防ぐ働きをするので船舶などの海水や雨水にも強い性質を持っています。

他にも加工性がとてもよく様々な形を簡単に作ることができ、アルミサッシから自動車のエンジンまで様々な部品に使用されています。

さらに切削加工性にも優れているので部品からさらに2次加工で成形加工したり、精密加工をすることも可能です。

  • チタン

チタンはアルミニウムと同様に空気に触れるだけで反応を起こし強力な酸化皮膜を作ることができ、金や白金等の貴金属と同程度の耐食性を持っているので、非常に安価で強力な耐食性を示す金属になっています。

10円玉や銅メダルなどに使用されています。

銅は柔らかく、伸ばしたり曲げたりとさまざまな加工方法を行えるため、単純な形状から複雑な形のものまで加工しやすくなっています。

古くから使用されているように、銅は金属の寿命が長く耐食性も非常に優れているので、長期的に使用されるような部品などでも利用されています。

また、銅は金属の中でも電気や熱を通しやすくなっているので、パソコンやスマートフォンなど現代の生活には欠かすことのできない電子機器にも使用されている金属です。

  • 真鍮

前述した銅と亜鉛の合金で5円玉にも使用されています。

真鍮もアルミニウムやチタンのように耐食性に優れている性質を持っています。

電気伝導性が高く電流が流れやすいのでコンセントやコネクタ等に使用もされています。

ピン加工の種類

  • ピン針先加工(テーパー加工)

根元を固定し刃物で切削し先端を徐々に細くしていく加工方法です。

回転し切削していくので偏ることがなく、ムラ無く加工することができます。

ボールペンの先のような形が特徴で、電子部品であるコネクタにコンタクトピンという名称で使用されています。

  • カシメ加工

板と板を結合した際にネジであればネジ留めで留めることができますがピンを用いてを用いて結合するときはピン穴から出ないようにピンを圧縮し潰して固定します。

この加工方法をカシメ加工と言います。

このとき圧縮する圧力を全方向に分散させなければ、ピンの潰す方向が分散してしまいカシメ加工の効果が薄れてしまいます。

  • ピン出し加工

従来は金属同士をピンで固定しそのピンをカシメ加工しますが、事前に金属板に対してピンを出しておくことで固定させる方法です。

ピンだし加工ではピンは合金と一体化しているので強度も担保でき、カシメ加工を少なくすることができるのでコストも安価にすることができます。

さらにピンの数を何本でも増やすことができるので結合時の強度を高く保つことができます。

ピン加工でできることの一例

  • 精密機械に使用できる細さに加工ができる

0.4mmから切削加工することができ、フライスや旋盤等を使用して加工を行っています。

少しのミスでも不具合を起こしてしまう、細かな加工もNC(数値制御)フライスなどによって超精密な加工も安定して行えるようになっています。

  • ピン曲げ加工

鉄板を曲げる際にピンを固定しピンに剃って曲げることでできるだけ負担を少なく鉄板を曲げることが可能になります。

キャディ株式会社ではピン加工を得意としています。

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こちらのページでは製作事例もご確認できますので、ぜひご覧ください!

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