バンドソー

バンドソー（帯鋸とも表記）は、材料を切断するために 2 つ以上の車輪の間に張られた連続した歯付き金属帯で構成された長く鋭い刃を備えた電動のこぎりです。主に木工、金属加工、製材に使用されますが、さまざまな材料を切断できます。利点としては、歯の負荷が均等に分散されるため切断動作が均一になること、ジグソーのように不規則な形状や曲線を切断できることなどが挙げられます。^[1]曲線の最小半径は、帯の幅とその切り口によって決まります。ほとんどのバンドソーには、同一平面で回転する 2 つの車輪があり、そのうちの 1 つは動力付きですが、負荷を分散するために 3 つまたは 4 つの車輪が付いているものもあります。ブレード自体には、さまざまなサイズと歯のピッチ（インチあたりの歯数、または TPI）があり、これにより機械の汎用性が高く、木材、金属、プラスチックなどさまざまな材料を切断できます。バンドソーは、アングルグラインダーやレシプロソーに比べて有毒な煙や粒子の発生がはるかに少ないため、金属の切断に使用することを推奨されています。^[2]

今日のバンドソーのほとんどは電動モーターで駆動されます。ラインシャフトバージョンはかつては一般的でしたが、今では骨董品となっています。

帯鋸のアイデアは少なくとも1809年に遡り、ウィリアム・ニューベリーがイギリスで特許を取得しましたが、当時の技術では正確で耐久性のある刃を製造できなかったため、帯鋸は実用的ではありませんでした。^[3]刃が車輪上で絶えず曲がると、材料またはそれをループ状に溶接する接合部が破損しました。

フランス人女性アン・ポーリン・クレパンがこの障害を克服する溶接技術を考案するまでに、ほぼ40年が経過した。彼女は1846年に特許を申請し、その後すぐにその使用権をパリの製造業者A.ペラン＆カンパニーに売却した。この方法を新しい鋼合金と高度な焼き入れ技術と組み合わせることで、ペリンは最初の現代的な帯鋸刃を作成することができた。^[4]

アメリカ初のバンドソーの特許は、1836年1月にメイン州エルズワースのベンジャミン・バーカーに与えられた。^[5]アメリカで初めて工場で生産され、市販されたバンドソーは、ポール・プライビルの設計によるものだった。^[6]

かつては、電動の弓鋸（往復刃付き）が金属加工業界で一般的でしたが、帯鋸や冷間鋸がほとんど取って代わりました。

住宅のガレージや地下室、軽工業の作業場には、木材、金属、プラスチックを切断できる小型または中型のバンドソーが備え付けられていることがよくあります。多くの場合、汎用ブレードはそのまま残されますが、木材や金属用に最適化されたブレードは、使用量に応じて交換できます。 住宅用および業務用のバンドソーのほとんどは、ベンチまたはキャビネット スタンドに取り付けられた垂直型です。コードレスモデルを含むポータブルパワー ツールバージョンもここ数十年で普及しており、建設業者はトラックに積んで現場に持ち込むことができます。

肉を切るためののこぎりは、一般的にすべてステンレス鋼でできており、お手入れが簡単です。刃には、熱処理された先端の細かい歯が付いているか、平らな刃先または波型の刃先が付いています。

製造工場での構造用鋼や機械工場の棒材などの工業用金属切断専用のバンドソーには、垂直設計と水平設計があります。一般的なバンド速度は 40 フィート/分 (0.20 m/s) ～ 5,000 フィート/分 (25 m/s) ですが、特殊なバンドソーは硬質金属の摩擦切断用に作られており、バンド速度は 15,000 フィート/分 (76 m/s) です。金属切断バンドソーには通常、刃の歯の間に切りくずが詰まるのを防ぐためのブラシまたはブラシホイールが装備されています。切削液で刃を冷却するシステムも、金属切断バンドソーの一般的な装備です。冷却液は切りくずを洗い流し、刃を冷却して潤滑状態に保ちます。

水平バンドソーは、ブレードが下方にスイングして切断する間、ワークピースを固定します。この構成は、パイプや棒材などの長い材料を所定の長さに切断するために使用されます。したがって、ほとんどの機械工場の設備の重要な部分です。水平設計は、曲線や複雑な形状の切断には適していません。小型の水平バンドソーは、通常、重力送りのみを使用し、コイル スプリングによって調整可能な程度まで減速します。産業用モデルでは、下降速度は通常、調整可能なバルブから空気を抜く油圧シリンダーによって制御されます。鋸を切断用にセットアップすると、オペレーターは鋸を持ち上げ、切断する材料をブレードの下に置き、鋸をオンにします。ブレードはゆっくりと材料に下降し、バンド ブレードが移動すると材料を切断します。切断が完了すると、スイッチが作動し、鋸が自動的にオフになります。このタイプの鋸のより高度なバージョンは、機械加工ブランクの大量切断用に部分的または完全に自動化されています ( PLCまたはCNC経由)。このような機械は、CNC 加工センターと同じように、 サンプから再循環される切削液の流れを提供します。

垂直バンドソーはコンターソーとも呼ばれ、ワークピースがブレードの上を移動している間、ブレードの経路を固定します。このタイプのソーは、複雑な形状や角度を切り出すために使用できます。部品は手動で、またはパワーアシスト機構を使用してブレードに供給できます。このタイプの金属切断バンドソーには、多くの場合、ブレード溶接機が内蔵されています。これにより、オペレーターは壊れたブレードを修理したり、新しいブレードをすばやく製造したりできるだけでなく、ブレードを意図的に切断し、部品の中心に通して再溶接し、内部を切断することもできます。これらのソーには、ブレードを冷却し、切断領域から切りくずを吹き飛ばしてオペレーターが作業をはっきりと見ることができるようにするための内蔵エアブロワーが装備されていることがよくあります。このタイプのソーには、木工バージョンも組み込まれています。木工タイプは一般に、はるかに軽量な構造で、パワーフィード機構、冷却剤、溶接機は組み込まれていません。

金属の切断に使用されるバンドソーブレードも進歩を遂げています。コバルトグレードを含む高速度鋼の歯を備えたバイメタルブレードが現在では標準となっています。新しい歯の形状と歯のピッチの開発により、生産速度が向上し、ブレードの寿命が延びました。M51鋼やブレードの極低温処理などの新しい材料とプロセスにより、数年前には不可能と思われていた成果が生み出されました。バンドソーブレードの 溶接プロセスを自動化する新しい機械も開発されました。

製材所では、木材を縦引きする のに非常に大きな帯鋸を使用します。これは、大径の木材に対応でき、切り口（切断サイズ）が小さいため、無駄が少なくなるため、縦引きには丸鋸よりも好まれます。

ガイドテーブルに取り付けられたショップサイズのバンドソーで構成される小型のポータブル製材所もあり、バンドソーミル（バンドソーミル、バンドソーミル）と呼ばれます。チェーンソーミル（ガイドテーブル上のチェーンソー）と同様に、現場で 1 人または 2 人で安価に使用できます。

フルサイズの製材所では、ブレードは、ブレードが円形から直線に繰り返し変化する際のたわみによる金属疲労を起こさない程度の大きさのホイールに取り付けられています。ブレードは非常にきつく引き伸ばされています (鋸金属の疲労強度が制限要因です)。このサイズの帯鋸には、動作時の力と熱に対抗する変形を施す必要があります。これは「ベンチング」と呼ばれます。また、定期的に取り外してメンテナンスする必要があります。この作業を担当する職人は、ソーファイラーまたはソードクターです。

歯溝の形状は製材工と鋸削り工によって高度に最適化され、設計されます。これは製材所、木材の種類と状態によって異なります。凍結した丸太は、チップを砕くために溝に「霜ノッチ」を研ぐ必要があります。歯溝の形状は刃の製造時に作成され、研ぐたびに自動的に維持されます。鋸削り工は、定期的にホイールをドレッシングして、研削ホイールのプロファイルを維持する必要があります。

ブレードの適切なトラッキングは、正確な切断に不可欠であり、ブレードの破損を大幅に減らします。 トラッキングを良好にするための最初のステップは、2 つのバンドホイールまたはフライホイールが同一平面上にあることを確認することです。 これは、ホイールの前面に定規を置き、各ホイールが接触するまで調整することで実行できます。 ブレードを所定の位置に置き、適切に張力をかけたままホイールを回転させ、トラッキングが正しいことを確認します。 次に、ブレード ガイド ローラーを取り付け、ブレードの背面とガイド フランジの間に約 1 mm の隙間を残します。 繰り返し研磨することで狭くなったブレードの歯は、その切り込みによりガイド ローラーの前端に干渉し、ブレードの位置がずれます。 これは、ローラーの前端に小さな段を切って、突き出た歯を収容することで解決できます。 理想的には、ローラーはクラウン型 (ベルトとプーリー システムを参照) にする必要があります。この構成は、バンドとベルトの適切なトラッキングを支援すると同時に、歯のセットのためのクリアランスを確保します。

ヘッドソーは、丸太の最初の切断を行う大型の帯鋸です。一般的に、刃先には 2 ～ 3 インチ (51 ～ 76 mm) の歯間隔があり、背面にはスライバー歯があります。スライバー歯は、刃を切断から引き戻す必要があるときにスライバーを払い落とすように設計された、切断しない歯です。

リソーは、木材を木目に沿って切断し、大きな部分を小さな部分またはベニヤに分割するために最適化された大型の帯鋸です。ベニヤのリソーには、無駄を最小限に抑えるために切り口が小さい、通常 2 ～ 3 インチ (51 ～ 76 mm) の幅広のブレードが必要です。標準の帯鋸には、最大 1 インチ (25 mm) のリソーブレードを取り付けることができます。

ダブルカットソーは両側に切断歯があり、一般的に非常に大きく、ヘッドソーとほぼ同じ大きさです。^[7]

• 重力送り鋸は、自重で切断します。このような鋸のほとんどには、可動式カウンターバランス ウェイト、ねじ調整機能付きコイル スプリング、油圧または空気圧ダンパー (速度制御バルブ) など、切断力を調整できる手段が備わっています。後者は、刃を下方に押し下げるのではなく、鋸が下がれる速度を制限するだけで、薄い部分や柔らかい部分の過剰な送りを防止します。これは、ドアがバタンと閉まらないようにダンパー動作を行うドア クローザーハードウェアに似ています。重力送り設計は、小型の鋸でよく使用されます。
• 油圧送り鋸は、正圧油圧ピストンを使用して、さまざまな圧力と速度で鋸を作業物に送ります。生産用鋸では一般的です。
• スクリューフィードソーは、ソーを動かすために親ねじを使用します。

• ピボットソーは作業中に進むにつれて弧を描いてヒンジします。
• シングル コラムソーには、ドリル プレスに非常によく似た、ソー全体が上下する大きな直径のコラムがあります。
• デュアル コラムソーには、ワークの両側に 1 つずつ、一対の大きなコラムがあり、非常に高い剛性と精度を実現します。デュアル コラム セットアップでは、固有の設計により、マイター ベースを使用することができません。デュアル コラム ソーは、最も多くの種類の機械バンドソーであり、複雑な切断を行うために回転テーブルと X 軸を使用するものもあります。

自動バンドソーには、プリセットされた送り速度、戻り、落下、部品の供給、および部品のクランプ機能があります。これらは、鋸ごとに機械オペレーターを 1 人配置することが現実的でない生産環境で使用されます。1 人のオペレーターが多数の自動鋸に部品を供給したり、部品を降ろしたりできます。

一部の自動鋸は数値制御を採用しており、切断速度が速いだけでなく、精度も向上し、より複雑なマイターカットも実行できます。

• 精密な刃により正確なカットと滑らかな仕上がりを実現します。
• バットレスブレードは、より速い切断と大きなチップ負荷を実現します。
• 爪歯ブレードは、素早い切断と柔らかい材料のための追加のクリアランスを提供します。

歯の剥離を防ぐために、少なくとも2つの歯が常にワークピースに接触している必要があります。^[8]

• チェーンソー
• バンドソーボックス
• ポータブル製材所
• バンドナイフ
• ワイヤーソー

• トッド、ロバート H.; アレン、デル K.; アルティング、レオ (1994)、製造プロセスリファレンスガイド、インダストリアルプレス社、ISBN 0-8311-3049-0。
• Duginske , Mark (1989)。バンドソーハンドブック。スターリング出版。ISBN 0-8069-6398-0。 

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