シャーリングとは？板金加工機の仕組み・用途・種類・中古機を選ぶポイントを解説

板金加工では、レーザー加工機やプレスブレーキなど、目的に応じてさまざまな設備が使い分けられています。切断・曲げ・穴あけといった工程ごとに専用の機械が存在しますが、その中でも「切断」を担う代表的な設備の一つがシャーリングです。シャーリングは、金属板をはさみのように上下の刃で真っ直ぐ切断する板金加工機であり、主に大判の鋼板・ステンレス板・アルミ板などを、次工程で使用するサイズへ切断するために使用されます。

このように、板材を最初に必要な寸法へ切り分けることから、シャーリング（シャーリングマシン）は板金加工における「一次加工」を担う設備として活躍しています。

本記事では、シャーリングの仕組みや用途、種類、中古機械を導入する際のポイントまで解説します。

シャーリングとは

シャーリングは、上下の刃をすれ違わせることで、ハサミのような原理で切断する板金加工機です。

上下の刃にわずかな隙間（クリアランス）を設け、その間で金属をせん断破壊させることで切断を行います。また特徴としてはレーザーやプラズマ切断とは異なり、熱を加えずに切断するため、材料への熱影響がほとんどありません。

• 鉄板

• ステンレス

• アルミ

• 銅板

などの切断に広く使用されています。

シャーリングの仕組み

上下に配置された2枚の刃は、一見するとぴったり接しているように見えますが、実際には「クリアランス」と呼ばれるわずかな隙間を保ちながら動作します。このクリアランスがあることで、材料に適切なせん断力が加わり、刃同士が接触して損傷することを防ぎながら、きれいな切断を実現しています。

加工の流れ

1. 板材をバックゲージまで送り込む

2. ホールドダウンで材料を固定

3. 上刃が下降

4. 板材を切断

切断力を左右する「シャー角」

この上下の刃は、実は平行ではなく、上刃が下刃に対してわずかに傾いた状態で取り付けられています。この傾きの角度を「シャー角」と呼びます。
シャー角が大きいほど切断に必要な力は小さくなり、厚板を切断しやすくなります。一方で、切断後の板の反りやねじれが大きくなる場合があります。
逆にシャー角が小さいと切断面はきれいになりやすいものの、より大きな切断力が必要になります。

シャーリングの種類

機械式シャーリング

フライホイールの回転エネルギーを使って刃を上下させ、板を切断します。切断時に必要なエネルギーをフライホイールから一気に供給できるため、刃を高速で動かすことができ、素早い加工が可能です。主に薄板の大量加工に使用される傾向があります。外観上の特徴としては、本体側面に大きなフライホイール（またはそのカバー）が見える機種が多いです。

油圧式シャーリング

油圧の力を使って刃を動かし、板を切断します。安定した切断力を発揮できるため、厚い金属でもきれいに切断できます。一方で、油圧ポンプで油を送り込みシリンダーを動かす仕組みのため、1回切断して元の位置に戻るまでに時間がかかり、機械式に比べると、一般的には加工速度はやや遅い傾向があります。主に、厚板や高い切断能力が求められる加工に使用される傾向があります。外観上はフライホイールが露出しておらず、油圧シリンダーや配管は本体カバー内に収められている機種が多いのが特徴です。

シャーリングの強み

ランニングコストが低い

ガスやレーザー発振器を使用しないため維持費を抑えられます。

熱影響がない

材料の変形や焼けが発生しません。

大量生産に向いている

同じ寸法を繰り返し加工できます。

シャーリングができないこと・代替案

丸棒形状のワークは加工できない

→ バンドソーや丸鋸切断機を使用する

穴加工はできない

→ パンチングマシン（タレットパンチプレス）やボール盤、レーザー加工機で穴加工を行う

複雑な形状には不向き

→ レーザー加工機やプラズマ切断機、ウォータージェット加工機を使用する

シャーリングを選ぶ際のポイント

中古品に限らず、シャーリングを選定する際は、加工したい材料や用途に合った仕様かどうかを確認することが重要です。具体的には、以下のような項目をチェックしておくと、導入後のミスマッチを防ぐことができます。

最大切断板厚

加工したい材料の板厚に対応しているか確認しましょう。

例えば、6mmの鋼板を加工する予定であれば、最大切断能力が6mm以上の機械を選ぶ必要があります。

最大切断幅

加工する材料の幅に対応しているか確認しましょう。

例えば、1,220mm幅の鋼板を切断する場合は、最大切断幅が1,220mm以上の機械が必要です。

中古シャーリングを購入する際のポイント

刃の状態

刃こぼれや摩耗がないか確認しましょう。

刃の状態が悪いと、切断面の品質が低下し、バリや変形の原因になります。

油圧漏れ（油圧式の場合）

油圧シリンダーやホースから油漏れがないか確認しましょう。

静止した状態では問題がなくても、一定時間稼働させることで油漏れが生じるケースもあるため、可能であれば実際に動作させて確認するのも有効な手段です。

フレームの歪み

事故や過負荷によるフレームの変形がないか確認しましょう。

フレームが歪んでいると、切断精度の低下や刃の寿命短縮につながる場合があります。

まとめ

シャーリングは、上下2枚の刃で金属板を挟み込み、ハサミのように切断する板金加工機です。熱を加えずに切断できるため材料への熱影響がなく、鉄板やステンレス、アルミ、銅板など幅広い材料の直線切断に使用されています。動力源によって機械式と油圧式に分かれ、機械式は薄板の高速加工に、油圧式は厚板の安定した切断や、高い切断能力が求められる加工に強みを発揮します。

シャーリングを選ぶ際は、加工したい材料の板厚・板幅に機械の仕様が対応しているかを確認することが重要です。特に中古機を選定する場合は、刃こぼれや摩耗といった刃の状態、事故や過負荷によるフレームの歪みを確認するとともに、油圧式であれば油圧漏れの有無もチェックしましょう。油圧漏れは静止状態では見つかりにくいこともあるため、可能であれば実際に動作させて確認することで、導入後のトラブルを防ぐことにつながります。

最後に、シャーリングを選定・購入する際に確認しておきたいポイントを一覧にまとめました。ぜひ参考にしてください。