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板金製造サービスは、平らな金属板を所定の形状に変形する金属加工プロセスです。通常は切断、曲げ、 組み立てという一連の工程が含まれます。詳細はこちら この組み合わせにより、HVAC (換気、暖房、空調)、完全な電気配線、一部の照明器具 (または全体の照明)、さらに混合電源、通信/データ コンセント、火災警報器、スプリンクラー、セキュリティのニーズに対応できます。 そのエリアの内部パーティションは耐荷重性のないパーティションになります。
板金成形技術とは、さまざまな作用力による金属板の冷間塑性変形を指し、材料の形状とサイズを変更します。この記事では、板金の主要曲げプロセスは、最も一般的な金属成形技術の 1 つとみなされます。
コア亜鉛メッキ板の曲げパラメータの概要
<本体>重要なポイント
- コーティングの亀裂の可能性を 45% 以上減らすには、曲げ線は圧延方向に対して直角 (90°) である必要があります。
- まず、レーザーエッジ切断後の研削は、エッジから 0.15 mm 以上の脆くて硬いマルテンサイト熱影響部 (HAZ) を完全に除去するために必須です。
- 電気亜鉛めっきまたは軽量の亜鉛-アルミニウム-マグネシウム (ZAM) コーティングの場合、曲げの内側半径 (R) は、R≥1.5T のプロセス限界に非常に厳密に保つ必要があります。
LS Manufacturing のバッテリー エンクロージャ用板金製造サービスを信頼できる理由
専門の板金製造は曲がったバッテリー エンクロージャの品質を維持するための鍵です。 LS Manufacturing は、プロセスの研究開発から大規模生産までの包括的な能力を備えており、コーティングの亀裂のない非常に密封された構造部品の定期供給を促進します。
亜鉛メッキ板の曲げに関する 3 か月にわたる要素テストと、十数件の新エネルギー プロジェクトにおける私たちのチームの共同経験から、亜鉛層の亀裂の最大の原因は、 多くの場合、曲げプロセス自体ではなく事前に正しいブランキングとネスティングの手順が欠落していることです。ほとんどのサプライヤーは、曲げ機械のトン数のみに注意を払い、結晶方位や熱影響部などの微視的要因を無視しています。これらの要因が最終的にはバッチ気密テストの不合格の原因となります。
ASTM B117 規格では、塩水噴霧試験では、金属コーティングの耐食性を判定するためにサンプルを連続的に暴露する必要があると規定されています。
当社はこの基準を厳密に遵守しています。つまり、曲げサンプルの各バッチに対して 720 時間の中性塩水噴霧試験が行われ、曲げ部分に赤錆が存在しないことが確認され、長期間屋外で使用されるバッテリー エンクロージャの耐食性要件に準拠しています。すべての工場プロセスパラメータがチェックされ、大量生産が承認されているため、結果の一貫性も保証されています。
バッテリー エンクロージャの長期的な信頼性には、適切な亜鉛層の保護が不可欠です。 当社のエンジニアリング チームに連絡して完全なプロセス ホワイト ペーパーを入手し、曲げ亀裂を防止するための完全なパラメータ マトリックスにアクセスし、プロジェクトに合わせた板金製造ソリューションについての深い洞察を得ることができます。
亜鉛メッキ板金の曲げ加工中に亜鉛層が剥がれるのはなぜですか?
亜鉛メッキ板金曲げ時の亜鉛層の剥離の主な原因は、亜鉛層と鋼基材の接線方向の流量の違いによるものです。その結果、 引張ひずみが外表面の破断伸び能力の 15% ～ 25% を超えると、界面せん断力によって微細なコーティングの剥離や亀裂が発生します。
亜鉛めっきプロセスごとに異なる応力-ひずみ
コーティングとシートの厚さごとの破損限界
社内テスト データによると、片面コーティングが 90 g/m² の HDG シートを半径 R=1.0T で曲げた場合、コーティング剥離率は 50 g/m² コーティングのシートの 2.3 倍になります。このように、コーティングが厚く耐食性が高いギアは、曲げ半径の制限に厳密に従う必要があります。
各種亜鉛メッキ皮膜の曲げ性能の比較
| プロセス ディメンション | 業界標準 | LS 製造最適化パラメータ | クラックのリスクの軽減 | 適合するシートの厚さ |
| 内側曲げ半径 (R) | R ≥ 1.0T | R ≥ 1.5T | 40% | 1.5～2.5 mm |
| 曲げ線と回転方向の角度 | ランダム (0°–45°) | 垂直 (90° ± 5°) | 45% | 厚さの全範囲 |
| レーザー HAZ 除去 | バリ除去のみ | 深さ 0.2 mm まで研磨 | 60% | シート ≥ 2.0 mm |
| 下型の V 開口幅 | 固定 (V = 8T) | 変数 (V = 9T–11T + R) | 65% | シート 1.5 ～ 3.0 mm |
| ツーリングの表面粗さ | Ra 0.8 μm | 超微細研磨（Ra 0.2 μm） | 70% | 美的要求の高いパーツ |
図 1: 亜鉛メッキ金属シートを曲げ機械に配置する作業員の手袋をした手の拡大図。
カスタム板金製造サプライヤーの計算で V ダイ パラメータを最適化するにはどうすればよいですか?
プロのカスタム シート メタル製造サプライヤーは、V ダイ パラメータの最適化に細心の注意を払っています。たとえば、LS Manufacturing は、従来の V=8T 式をフローティング補償法 V=(9T~11T)+R に置き換えました。これにより、圧縮応力によって引き起こされる亜鉛コーティングの損傷がなくなりました。
V ダイ開口部パラメータとシート厚のマッチング マトリックス
この表は板厚に対する V ダイ開口部のマッチング パラメータを示しており、カスタム板金製造サプライヤーが自動車板金コンポーネントの曲げプロセスを最適化する際の主要な定量的基準となります。
| コーティングの種類 | 片面コーティング重量 | 一般的な厚さ | 90° の最小曲げ半径 (R) | ベンド中性塩スプレー (赤錆なし) 持続時間 |
| 電気亜鉛メッキ (EG) | 20～60 g/m² | 3～5 μm | 1.0T | 72～144 時間 |
| 溶融亜鉛メッキ (HDG) | 60～120 g/㎡ | 8～15 μm | 1.5T | 360～720 時間 |
| 亜鉛-アルミニウム-マグネシウム (ZAM) | 60～90 g/m² | 8～12 μm | 1.5T | 720～1440 時間 |
| 亜鉛ニッケル合金 | 10～30 g/m² | 2～4 μm | 0.8T | 144 ～ 288 時間 |
クラックを防ぐための金型構造の最適化
- V 開口部のエッジ半径の最適化: 標準の R0.5 エッジを研削して R2.0 に変更すると、滑り摩擦が転がり抵抗に変換され、 それにより傷の可能性が 65% 減少します。
- 2 層のポリウレタン フレキシブル パッド: 局所的な圧縮応力を緩衝し、10T V 溝と併用すると、コーティングのクラック防止曲げ効果を実現できます。
- さまざまな高圧縮応力ケースの比較: V=6T レイアウトでは、亜鉛コーティングの剥離率が 12% のみ観察されます。これは、標準的な 工業用板金構造要素。外観と耐食性は主な関心事ではない。
量産時に V 開口部の両側の亜鉛メッキに対称的な傷が発生した場合は、主に V 開口部のエッジの面取り部の摩耗を検査します。ラジアスを再研磨すると、金型を完全に交換する必要がなく問題が解決され、その結果、メンテナンス費用が 80% 削減されます。
適切な V ダイ パラメータは、亜鉛コーティングを保護するために重要です。現在の金型パラメータがワークピースに適合しているかどうか不明な場合は、無料の DFM 評価のために当社にお問い合わせください。当社のカスタム板金製造の専門家が成形プロセスを最適化します
図 2: X 型のサポートで亜鉛メッキ鋼製コンポーネントを曲げているプレス ブレーキ機の拡大図。
バッテリー エンクロージャの製造時にローリンググレイン アライメントを避ける必要があるのはなぜですか?
バッテリー エンクロージャの製造では、曲げ線を転がる木目に平行に揃えることを避ける必要があります。平行に揃えると、継続的な亀裂が発生することがよくあります。 曲げ線と圧延粒子の間の角度を 90° ± 5° に維持することで、材料のせん断靭性が最大化されます。
応力限界に対する回転方向の影響
曲げ方向に基づいた材料特性の比較が続きます。これは、バッテリー エンクロージャーの製造におけるネスティング設計の中心的な参考資料として、またバッテリー グレードのシート メタルの基本的なプロセス ガイドラインとして役立ちます。捏造。
| シートの厚さ | 標準 V 開口部 (V=8T) | 最適化された V 開き範囲 | パンチ先端の半径 | 亜鉛コーティングの剥離率 (量産) |
| 1.5mm | 12mm | 13.5 ～ 16.5 mm | R2.0 | <0.1% |
| 2.0mm | 16mm | 18 ～ 22 mm | R3.0 | <0.1% |
| 2.5mm | 20mm | 22.5 ～ 27.5 mm | R3.5 | <0.2% |
| 3.0mm | 24mm | 27～33mm | R4.5 | <0.3% |
複雑な多方向曲げにおけるネスティングの最適化戦略
- 45° ネスト方式: すべての曲げを圧延方向に対して垂直に揃えることが不可能な場合に、全方向の曲げパフォーマンスのバランスをとるために、均一な 45° レイアウトが採用されています。
- 材料利用の妥協: 合計コーティング通過率が 20% 増加するために、材料利用の約 3% が犠牲になります。
- 二次曲げ優先度: バッテリー ケースの長辺の主曲げ部分は垂直に巻く必要があります。 これは、亜鉛めっき部品製造におけるコーティング認定率を確保するための基本ルールであり、量産板金製造のバッチ生産管理にも適用されます。
ネスティングが完了したら、すべての曲げ位置でのコーティングのひずみが安全な範囲内にあることを確認するために、成形シミュレーションの検証を行う必要があります。
図 3: 製造施設の作業台に配置されたステンレス製のバッテリー エンクロージャ フレーム。
板金製造サービス プロジェクトでレーザーカットされた硬化ゾーンを無力化するにはどうすればよいですか?
シート メタル製造サービスでは、レーザー カット硬化領域を考慮する必要があります。エッジの熱影響部 (HAZ) は幅 0.15 mm で、 HV450です。手術後にこれらのゾーンがトリミングまたは研磨されていない場合、曲げの際にエッジの厚みに沿って裂ける可能性が非常に高くなります。
切断方法による切断品質の変化
HAZ 除去のための標準化されたプロセス仕様
社内テストの結果によると、残留 HAZ が 0.18 mm を超えると、曲げ中にエッジ割れが発生する確率が 3 倍になります。そのため、精密部品を製造する際の研削深さの要件を満たすのに役立ちます。
図 4: 火花が飛び散る動作中の CNC レーザー切断機。
ノンマーキングダイナミックダイは、亜鉛メッキバッテリーエンクロージャの曲げにおいてコーティング欠陥をゼロにできますか?
ノンマーキングダイにより、 亜鉛メッキバッテリーエンクロージャをコーティング欠陥ゼロで曲げることが可能になります。硬鋼金型にはインデントと亜鉛剥離の問題の両方があるため、動的下部金型に変更するか、0.5 mm のフッ素樹脂保護フィルムを使用することで、亜鉛コーティングの剥離を完全に排除できます。
2 種類のダイの摩擦と応力モデルの比較
- 固定 V ダイ: 滑り摩擦が支配的で、ダイの表面粗さが Ra 0.8 であると亜鉛層に傷がつきやすく、コーティング剥離のリスクにつながります。
- 回転ノンマーキング下型 (Rolla-V): 主に滑り摩擦がほぼゼロの転がり接触を含みます。これは、亜鉛めっきバッテリー エンクロージャの曲げにおいてコーティング欠陥をゼロにするための主要な工具ソリューションです。
- フッ素樹脂保護フィルム ソリューション: 修正コストはダイナミック ダイよりも低く、 高精度部品の小～中バッチ生産に適しており、の柔軟な製造要件を満たすことができます。 href="https://www.lsrpf.com/blog/sheet-metal-fabrication-service-precision-design-to-avoid-minimum-bend-radius-cracking">小規模バッチのシート メタル製造。
ノンマーキング フォーミングの基礎となるプロセス パラメータ
- 金型表面処理:Ra 0.2μm までのナノレベルの超精密研磨により、微細な表面凹凸による亜鉛層の傷を軽減します。
- 潤滑戦略: 極圧の植物ベースの描画潤滑剤で、その後のコーティングのプロセスを妨げる乾燥残留物がありません。
- 精度保証:動的ダイの曲げ角度精度は ±0.5° で、亜鉛メッキ鋼板成形サービスにおけるバッテリー エンクロージャの組立公差を完全に満たすことができます。
商用 EV バッテリーの防爆エンクロージャ プロジェクトの実体験に基づき、ダイナミック ダイと超精密研磨面により、表面上の欠陥や塩水噴霧孔食さえも懸念するハイエンド顧客の懸念を完全に取り除きました。
ノンマーキング成形技術により、製品の美観と耐食性が大幅に向上しました。ノンマーキングダイにアップグレードする場合の投資と ROI を知りたい場合は、当社のエンジニアリング チームにお問い合わせください。 無料のコスト分析と、プロジェクトに最適な亜鉛メッキ バッテリー エンクロージャの曲げソリューションを見つけます。
高規格の亜鉛メッキ部品製造における ASTM A780 の修理閾値とは何ですか?
高水準の亜鉛めっきコンポーネントの製造に関しては、当社はコーティング修理の限界に関して ASTM A780 規格に厳密に従っており、ミクロンレベルの溶融ジンクリッチコーティングの修理を行っています。 (亜鉛固形分 95%) オンサイト。
めっき欠陥の等級と判断基準
標準化された復元プロセス
ISO 1461 では、溶融亜鉛めっき補修コーティングのスポットの厚さは、 元のコーティングに指定されている最小厚さよりも小さくてはいけないと規定されています。
当社の修理作業では、修理後の材料の耐食性が元の材料と同等以上になるよう、最終的な総コーティング厚に細心の注意を払っています。通常、作業は次のように実行されます:
プレミアム亜鉛メッキ鋼板成形サービス パートナーとして LS Manufacturing を選ぶ理由
高品質の亜鉛メッキ鋼板成形サービスは、150T ～ 400T サーボ プレス ブレーキ機による 0.1 mm 範囲での安定した正確なバッチ再現を通じて行われます。
主なハードウェアおよびデジタル ソリューション
- サーボ ベンディング マシン クラスタ: トン数は 150T ～ 400T で、WILA クラウニング システムが装備されています。 ±0.5° の角度精度を備えたこのクラスターは、亜鉛メッキ鋼板成形サービスの中核となるハードウェア基盤です。
- インテリジェントな厚さフィードバック: 入力材料の厚さ 0.05 mm の変化に応じてラムの深さが自動的に変更されるため、微小亀裂につながる過度の曲げが排除されます。
- 継続的な圧力監視: 力による曲げの異常が見つかった場合は、バッチ全体の品質欠陥を防止するために動作が自動的に停止されます。
エンドツーエンドの製品と配信の整合性
- 全プロセスで 100% ポカヨケ (エラー防止) 目視チェック と欠陥検出が実行され、工場での欠陥率は非常に低く、工業グレードの PPM レベルです。
- 印刷から組み立てまでの納品: ワークピースは納品後すぐに組み立てに使用できるため、お客様側での手直しや調整は必要ありません 。
- 垂直産業への重点: 当社は、サービス ロボットや電気製品などの信頼性の高い製品を扱うお客様向けに、エンドツーエンドのプロセス全体をカバーする高水準の板金製造納品システムを構築しました。車両。
- 出荷されるすべての部品には材料証明書と検査報告書が提供されるため、第三者による再検査とトレーサビリティがサポートされます。
LS マニュファクチャリングは、商用 EV バッテリー パックのカスタム亜鉛メッキ バッテリー エンクロージャ曲げプロジェクトにおけるシール不良をどのようにして防止したか?
LS Manufacturing は、商用電気自動車 (EV) の顧客を支援し、亜鉛メッキ バッテリー エンクロージャの曲げを行う完全なプロセス最適化プロジェクトを支援しました。この取り組みによりバッテリー筐体の曲がりによる液漏れ問題が完全に解決されました。また、プロジェクトの検証サイクルも大幅に短縮されました。
お客様の課題
商用 EV 会社の研究開発チームは、2.5 mm DX54D+Z 亜鉛メッキ鋼で作られた防爆パワー バッテリー エンクロージャのプロトタイプを作成していました。以前のベンダーから提供された曲げ半径の内側に隠れていた微小亀裂を発見しました。高圧水を噴霧すると、すべてのユニットで漏れが発生しました (IP69K)。これは、EV グレードの板金製造でよくある問題です。その結果、新車の発売は遅れました。
LS 製造ソリューション
まず、製造エンジニアリング チームは、青写真を入手してから 24 時間以内に完璧な DFM (製造可能性設計) 計画を作成しました。
- 高精度ネスティングおよびトリミング戦略の 90 度千鳥レイアウトに変更されました。高速 5 軸ファイバー レーザー切断の後、0.2 mm の熱影響部 (HAZ) とそれに関連する熱硬化を除去するために、柔軟な格子砥石車を使用した研削操作が導入されました。
- 曲げ部分には、従来の V=22 リバーシブル ポリウレタン マークフリー ダイを使用したナノ研磨のフルラジアス (R2.5) 伸長アーク パンチを使用し、パンチの凹み対策として保護ストリップを適用して局所的な表面応力を 70% 低減しました。
- 二次曲げ操作によって成形領域が再び損傷するのを避けるために、曲げシーケンスとブランク保持力パラメータが同時に最適化されました。
結果と値
カスタム構造コンポーネントの最初の 150 個は、0.15 mm という厳しいプロファイル公差を満たしていました。さらに試験結果では、5％塩水噴霧試験を720 時間連続実施しても赤錆は検出されず、探傷時の微小亀裂は0％ であったことが分かりました。これらにより、大規模な板金製造で再現できるプロセス モデルが確立されました。クライアントはわずか 2 週間以内に車両の安全性認証を取得しました。これは、地元のヨーロッパやアメリカの代替品でのプロトタイピングのリードタイムよりも 60% 短縮されました。また、お客様は最終的に 5,000 ユニットを注文しました。
プロジェクトがバッテリー ケースの曲がり部分での漏れや塩水噴霧試験基準を満たしていないなどの課題に直面している場合は、専門家レビュー チャネルを通じて3D 図面を送信できます。 カスタマイズされた DFM 分析と見積もりを受け取り、特定のニーズを満たす亜鉛メッキ鋼板成形ソリューションを見つけます。
よくある質問
Q1: 新エネルギー電池ケース用亜鉛メッキ板を曲げる際、亜鉛メッキ皮膜の亀裂を避けるための絶対最小曲げ半径はどれくらいですか?
厚さ 1.5mm ～ 2.5mm の通常のバッテリー パックのシートメタルの場合、内側曲げ半径 (R) は少なくとも要件 R≥1.5T (シート厚さの 1.5 倍) を満たす必要があります。高張力構造用鋼を扱う場合、コーティング亀裂のリスクを軽減する効果を得るには、この半径を 2.0T を超えて大きくする必要があります。
Q2: バッテリー エンクロージャを製造する場合、電気亜鉛メッキ (EG) 鋼と溶融亜鉛メッキ (HDG) 鋼のどちらの方が曲げ性能に優れていますか?
答えは「はい」です。 EG 鋼は非常に均一なコーティング厚さ (通常 35 μm) を備えており、鉄と亜鉛の合金複合体である HDG 鋼の脆い中間層はまったく存在しません。その結果、曲げ延性が非常に高く、これが電池ケースを高精度で成形するのに最適な理由です。
Q3: 亜鉛めっきバッテリー エンクロージャーの大量生産において、ダイ表面への亜鉛の塊やドロスの蓄積を回避するにはどうすればよいですか?
高周波研磨金型 (Ra<0.2) を使用し、テフロン製の柔軟な押し込み防止絶縁ストリップと 硫黄を含まない低粘度の揮発性スタンピング潤滑剤 を追加することで、亜鉛粉末の付着を完全に防止し、安定した成形表面品質を維持できます。
Q4: 加工コストを抑えるために、カスタム板金製造サプライヤーがファイバー レーザー切断後の研削ステップを行わなくても問題ありませんか?
このステップを省略すると大きな間違いになります。レーザーカットされたエッジにより非常に硬くて脆いマルテンサイト微細構造が形成され、曲げる際に応力による裂けが発生する可能性が最も高くなります。そのため、二次研削はエンクロージャを完全に密閉するために非常に重要なステップであり、省略してはなりません。
Q5: 高規格亜鉛めっき部品メーカーは、微小亀裂を修復する必要があるか、部品の廃棄につながるかを判断する際に、どのような要素を考慮しますか?
AWS および ASTM A780 規格に準拠することが必須です。非常に目立つ機械的傷やコーティングの層間剥離は、高純度亜鉛をスプレーすることで修復できますが、母材にまで達する微細な亀裂は、さらに加工せずに部品を廃棄することになります。
Q6: 亜鉛メッキ鋼構造コンポーネントの製造において角度精度を達成するために、曲げスプリングバックを制限するためにどのような方法が使用されていますか?
デジタル精密角度補正モジュール (WILA クラウニング システムなど) を備えたプレス ブレーキを使用し、試作段階で材料固有の弾塑性レオロジー カーブを入力することで、1 回の成形操作で ±0.5° の精度を達成できます。つまり、大量生産では優れた一貫性が得られます。
Q7: 亜鉛-アルミニウム-マグネシウム (ZAM) コーティングされたシートの成形は板金製造サービスに含まれていますか?
はい。 ZAM シートは、エッジが切断されても最高の自己修復耐食性を発揮します。当社はこの環境に優しい材料に精通しており、自動車およびエネルギー貯蔵部門に450,000 個を超える成形構造部品を供給することで、安定したプロセスを成熟させることができました。
Q8: 注文前に成形によるコーティング割れの解消を目的としたオーダーメイドの DFM 評価を受けることはできますか?
もちろんです。正式なお問い合わせを行っているクライアントは、図面をアップロードするだけで、上級エンジニアが署名した成形シミュレーションに基づく無料の DFM 評価レポートを入手できます。これにより、型の作成や材料の切断を開始する前に、起こり得る技術的および納品上のリスクを判断して回避できます。
概要
完璧で亀裂のないコーティングを施した亜鉛めっきエンクロージャを製造するには、単に高トン数でプレス ブレーキを稼働させるだけの問題ではなく、 実際にはネスティングの最適化、レーザー硬化ゾーンの除去、マーキングなしで正確にセットアップされた工具など、いくつかの要素を思慮深く組み合わせて行う必要があります。東莞チームの精密なハードウェアのノウハウと効果的な定量的パラメータ制御のおかげで、当社はバッテリー エンクロージャの欠陥率を産業用 PPM レベルに維持しており、お客様は厳しいシステム テストに迅速に合格できます。
コーティング内の隠れた微小亀裂が、次世代の新エネルギー バッテリー パックの量産遅延の原因となるべきではありません。 多方向の半径を持つ複雑なエンクロージャ設計がある場合、または気密漏れに問題がある場合は、3D モデルをレビュー チームに送信できます。当社は、スプリングバック補償、工具の選択、亜鉛層の保護戦略を含む、お客様のプロジェクトの専門的かつ徹底的な DFM (製造可能性設計) 分析を実行し、24 時間以内に納品します。お客様のプロジェクトをスムーズかつ効率的に実施できるよう、この分析は無料で行います。
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LS 製造チーム
LS Manufacturing は業界をリードする企業です。カスタム製造ソリューションに焦点を当てます。当社は 5,000 を超える顧客と 15 年以上の経験があり、高精度CNC 加工、板金製造、3D プリンティング、射出成形に重点を置いています。成形、金属プレス、その他のワンストップ製造サービス。
当社の工場には、ISO 9001:2015 認証を取得した最先端の 5 軸マシニング センターが 100 台以上備えられています。当社は、世界 150 か国以上のお客様に、迅速、効率的、高品質の製造ソリューションを提供しています。少量生産でも大規模なカスタマイズでも、24時間以内の最速納期でお客様のニーズにお応えします。 LSマニュファクチャリングを選択します。これは、選択の効率、品質、プロ意識を意味します。
詳細については、当社のウェブサイトをご覧ください:www.lsrpf.com
| 曲げ線と圧延方向の間の角度 | 耐力 | 破断点伸び | コーティングのクラック確率 | 推奨グレード |
| 0° (平行) | 280 MPa | 18% | 45% | 推奨されません |
| 30° | 265 MPa | 22% | 25% | 一次曲げ以外の場合は許容されます |
| 45° | 250 MPa | 26% | 12% | 二次曲げに適しています |
| 90° (垂直) | 230 MPa | 30% | <5% | 一次曲げでは必須 |
