シムプレートとは？0.01mm～の精密薄板レーザー加工でできること
シムプレートとは？0.01mm～の精密薄板レーザー加工でできること
機械や金型の精度を支える縁の下の力持ちが「シムプレート」です。わずか数十ミクロンの厚みの違いが、装置全体の精度を左右することも珍しくありません。この記事では、シム調整の役割と、ビーム径40μmのファイバーレーザーによる精密薄板加工で実現できることを解説します。
シムプレートの役割とは
シムプレートとは、機械部品や金型のすき間に挟み込み、高さ・平行度・クリアランスを微調整するための薄い金属板です。部品同士の組み付けには必ず公差があり、組み上げた際にわずかなずれやガタつきが生じます。このずれをシムプレートの厚みで吸収することで、部品を再加工することなく精度を補正できます。
工作機械の主軸調整、プレス金型や射出成形金型の合わせ面調整、半導体製造装置の位置決めなど、高精度が求められる現場ほどシムプレートの品質が重要になります。
ビーム径40μmのファイバーレーザーによる精密加工
富山プレートでは、ビーム径40μmの微細ファイバーレーザー加工機を導入し、ステンレス（SUS）0.01mm厚からの超精密薄板加工を行っています。CCDカメラによる位置検出を組み合わせることで、微細な形状でも高い位置精度で加工できます。
- 対応板厚：0.01mm～2mm（真鍮は1.2mm、銅は1.0mmまで）
- 対応素材：ステンレス・アルミ・真鍮・銅・すず・チタンなどの非鉄金属
- ワークサイズ：最大500×500mm
- 小ロット対応：金型不要のレーザー加工のため、試作1枚から製作可能
バリ・歪みの少ないきれいな仕上がり
シムプレートは部品のすき間に密着させて使うため、切断面のバリや板の歪みは致命的な欠点になります。バリがあれば正確な厚みでの調整ができず、歪みがあれば密着不良の原因になるためです。
微細ファイバーレーザーによる加工は、刃物を使わない非接触加工のため板に応力がかかりにくく、歪みを抑えられます。またビーム径40μmの細いレーザーで切断するため、バリのない細密な切断面に仕上がります。プレス加工では難しい極薄板でも、きれいなエッジのシムプレートを製作できます。
複雑形状のシムプレートも製作可能
レーザー加工は金型を使わないため、図面通りの複雑形状を自由に切り抜けることも強みです。富山プレートでは以下のような形状の製作実績があります。
- ボルト穴付きのリング型・ドーナツ型シム
- U字型・コの字型のベースシム
- 複数の穴や長穴が入った異形プレート
- アールや細穴を含む微細形状
エンコーダーディスクなどの精密部品にも対応
同じ微細ファイバーレーザー技術を活かし、シムプレート以外の精密薄板部品も製作しています。代表例が、回転位置の検出に使われるエンコーダーディスクです。スリットやパターンの精度がそのまま検出精度に直結する部品ですが、ビーム径40μmの微細加工により高精度なパターン形成が可能です。
そのほか、精密フィルターやマスク、微細部品など「薄くて精密な金属部品」全般にご対応しています。
まとめ
シムプレートは、機械や金型の精度を最終的に決める重要な部品です。富山プレートでは、ビーム径40μmの微細ファイバーレーザーとCCDカメラ位置検出により、SUS 0.01mm厚からのシムプレートをバリ・歪みなく、試作1枚から製作しています。図面をお送りいただければお見積りいたしますので、お気軽にご相談ください。