シムプレート

シムプレートの使用方法と、材質の選定について紹介していきます。機器のすき間を埋めて、水平を取りたい場合は利用するのがおすすめです。

シムプレートとは

シムプレートとは、別名シム板と呼ばれるもので、機器のすき間に挟んで精度調整する薄板のこと。水平バランスを保つために使われています。

通常はモーターの軸の中心がずれるとベアリングに負荷がかかるのですが、薄い板をかませるとずれにくくなり負荷をかけずに済みます。

機器の動作効率の低下や破損を防ぐためにも、必要な部品でしょう。

シムプレートの材質

シムプレートの材質としては、ステンレス・真鍮・焼き入れリボン鋼・銅・ベリリウム銅・リン青銅が使われています。

一般的によく用いられるのはステンレスで、硬度が必要な際には焼き入れリボン銅も用いられることも。

導電率を重視するなら銅・真鍮・ベリリウム銅・リン青銅を検討しましょう。銅よりも加工しやすいのは真鍮で、ベリリウム銅は耐食性や強度が強いのが特徴です。

また、リン青銅は強度が高いのに加え、ばね性に優れているため曲げ加工ができます。

シムプレートの加工法

シムプレートは、機械部品の高さ調整や隙間の微調整に欠かせない重要な部品です。高い精度が求められるため、加工方法の選定が製品品質に大きな影響を与えます。ここでは、代表的な4つの加工方法について解説します。

レーザー加工

レーザー加工は、高出力のレーザー光を用いて金属板を高精度に切断する方法です。非接触で加工できるため、素材にかかる物理的負荷が少なく、変形が起きにくいという特長があります。

また、微細な形状や複雑な輪郭にも対応できるため、図面通りの精密なシムプレートを作成するのに適しています。加工スピードも速く、小ロット生産にも向いています。

ウォータージェット加工

ウォータージェット加工は、高圧の水と研磨剤を混ぜたジェットで素材を切断する方法です。レーザー加工と同様に非接触で行われるため、熱の影響がなく、素材の性質を損なうことがありません。

ステンレスやアルミといった金属はもちろん、樹脂やゴムなど幅広い素材にも対応可能です。ただし、非常に細かい加工や極小サイズの穴あけなどにはやや不向きな場合もあります。

プレス加工

プレス加工は、金型を使ってシムプレートを打ち抜く従来からの工法です。大量生産に適しており、1枚あたりのコストを抑えることができます。

一方で、金型の製作にコストと時間がかかるため、小ロットの加工や多品種対応には不向きです。また、金型の精度がそのまま製品に反映されるため、定期的なメンテナンスが必要です。

エッチング加工

エッチング加工は、薬品を使って金属表面を化学的に溶かして加工する方法です。接触や熱が加わらないため、材料にストレスをかけることなく、非常に高い精度で加工できます。

細かい文字の刻印や複雑なパターンの再現も可能で、設計自由度が高いことが魅力です。ただし、加工には時間がかかり、コストも比較的高めとなるため、用途に応じた判断が求められます。

シムプレートの加工例

飯島精機のシムプレート

画像引用元：特注シム製造センター.com（https://www.shim-manufacturing-center.com/case/半導体製造装置用-正方形シム（プレス加工）/51/）

SUSの材質のシムプレートは、プレス加工で板厚0.05mmに仕上げられています。

9cm四方の中に、144個の円が5.5mmピッチで形成。

非常に狭い間隔で円を描いているため、カス上がりを防ぎ、かつパンチ欠けがないよう工夫を凝らしています。

飯島精機のシム加工
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岩田製作所のシムプレート

画像引用元：岩田製作所（https://www.iwata-fa.jp/html/option/sm30.html）

0.05mmの板を接着剤で張り合わせるラミネートシムは、カッターでめくりあげると高さ調整が可能。

0.05mm単位で板厚を調整できるので、どの板厚が合うか分からない場合にも重宝します。

岩田製作所の
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こだま製作所のシムプレート

画像引用元：こだま製作所（https://www.kodama-tec.com/case/use/shimplate/004616.html）

モーターの高さを調整するために用いるシムプレートです。

横120mm、縦40mmでシムプレートの刻印も可能。

極薄シムでもキレイに断面をカットできるので、糸面取りは要りません。

こだま製作所の
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