架台を上手に作る方法

Question

ここ何ヶ月で、社内向けの台車や棚等を製作してきましたが、どうやってもカタカタと製品が歪みます。（角パイプやアングルを使用）
社長の指示により、社内向けの製品を満足に製作できるようになってから、営業範囲を広げるそうです。（早くできるようになって欲しい事でしょう）

直角を出す為の治具やある程度の溶接方法（外注先や取引先に軽く聞いた程度）は手に入れたのですが、何が正しくて何が間違っているのかも分かりません。

まずは棚を作る際、底部から作るべきなのですか？それとも左右均等に作ったものを合わせて作るべきなのでしょうか？その際に仮付けを行ったとして、本付けは外からなのでしょうか？内からなのでしょうか？
条件はいかほどにしたらよろしいのでしょうか？

大体角パイプですと２．３＊４０＊４０、アングルですと３＊４０です。
溶接機は松下の半自動溶接機ＭＩＮＩ１８０、同じく松下のＴＩＧ溶接機
ＷＳ３００です。

皆様からのご指導お待ちしております。
また、ご指導後不明点等出てくる事が大いに考えられますので、
面倒ですが末永いご指導を！！

Answer

板や、当金を有効に使用すると、少しは改善ができるのでは？

Answer

角パイプアングルどちらもそうですが
高速切断機（カッチング～）で切断するよりも
鋸盤で切断すると素材の断面が立ち組み上げ易いです。
油圧タイプのマルチワーカーみたいな機械でアングルを
切断すると良い直角断面が得られて更に良いです。

試しに一度端面をフライスで引いた素材を使って
簡単な４角のフレームを組んでみてください。
歴然とした差が出ます。
４角だけなら直角を出す治工具も不要なほどです＾＾

お試しあれ～

Answer

質問を拝見して、２０数年前の自分の姿を思い出し、懐かしくなりました。
どんな達人でも、一度は通る道だと思います。
ちなみに私の最初の作品は工場内で使うアングル製の黒板フレームでしたが、ピサの斜塔みたいに斜めっています。（笑）
今も記念に工場のど真ん中に置いています。

的確なアドバイスは他の方から既に出ておりますので、余談的なアドバイスになりますが、できるだけ廃材、端材を使っての練習あるのみです。

例えばアングル材を使って四角いフレームを作ります。
立法体より先に、アングル４本を使った平のフレームです。
直角を出しつつ仮り付けを行って、試しに、順番に１角ずつ完全に本付けを行ってみます。
恐らくみる影もないほどゆがんでしまうと思います。

次に１角ずつ本付けを仕上るのではなく、溶接ピッチを細かくして、品物を回しながら、あちらこちら少しずつ本付けをしてみます。
この「あちらこちら」というのも、パターンを変えて何種類もやってみると、溶接による引けの具合がだんだんとわかってくると思います。

私は、休み時間になると、スクラップ容器から端材を拾ってきて、なんでもかんでも溶接してヒズミを見比べていました。

溶接は必ずヒズミます。

いかに上手くヒズミとつきあっていくか、くどいようですが練習あるのみです。

追伸：会社の許しは得てから練習するようにして下さい。

Answer

がたつくのは台車の平面になる部分が歪んでいるからでしょう。
回答（３）氏の指摘の通り、溶接部分の引けによって全体の形状がひずみます。溶接の引けによるひずみを最小限に留める方法を確立することが、製品化への第一歩でしょう。
自動車工場などのように一度に多数箇所を同時に溶接できない以上、引けのバランスを見ながら、引けを打ち消す手順になるよう溶接箇所を細かくするしかありません。
以下に溶接による構造物製作のノウハウを挙げるので、色々試してみてください。溶接を始めた人が一度は通る道です。
１、点溶接で全体を組み立てる
キャスター付き架台ぐらいの大きさなら、点溶接のみで全体を組み立てられるので、点溶接によって組みたて、ゆがみを修正します。
２、溶接は分散して少しずつ・・・
溶接は一つの接合箇所を一気に行うのではなく、３～４分割します。
溶接引けは必ず発生するのですが、溶接箇所を分割して、他の接合箇所に引けによる歪みとうまく相殺することで引けによる影響を小さく出来ます。
全体の温度を一様にする要領で、少しずつ溶接を増やしていきます。
３、直角部分のノウハウ
直角部分は少し開きめにセットし、溶接引けによって正規の直角になるというのが理想です。
４、溶接引けを利用した修正
角度が入りすぎてしまったり、曲がった場合はその部位の反対側に溶接ビートをあて、この部分に引けを与えてバランスを取ります。

Answer

私は設計の立場なのですが、今までの経験から申し上げます
現在使用されている角パイプサイズからいうと少し大きめの・・・
そう、2000x2000くらいのテーブル状の架台でしょうか？そこが問題です
溶接や加工は形状によってケースバイケースと思うので回答も変わると思う

部材の強度面での問題が無いとした場合に、考えられるのは加工上の問題で
特に角パイプのどの面を連続して溶接すれば、より溶接歪みが少なく済むか
というのがノウハウと。また溶接の際、歪みを拘束する部材も付けないとね

架台を上手に作る方法とは？