フランジ加工・特注フランジ製作

配管や機械の接続部に欠かせないフランジ。JISなどの規格品であれば市販品で済みますが、「サイズが規格にない」「大径で市販品がない」「特殊な材質が必要」「1枚だけ欲しい」といった場合は、特注で製作する必要があります。

三暁では、リング鍛造品・パイプ材・板材など、用途に合わせた素材を選び、大型・特注フランジを単品から製作しています。このページでは、フランジの種類や素材・製法の選び方、加工の流れとポイントを解説します。

フランジ加工とは

フランジとは、管や軸の端部に設ける円盤状・つば状の部品で、ボルトで締結して部材同士を接続する役割を持ちます。フランジ加工とは、素材を旋盤で削って外径・内径・面を仕上げ、ボルト穴やシール面（ガスケット座）などを加工する工程を指します。

配管用のフランジには、JIS B 2220（鋼製管フランジ）などの規格があり、呼び径や圧力区分ごとに寸法が決められています。一方、機械部品として使われるフランジや、規格外のサイズ・形状・材質が必要なフランジは、図面に基づく特注品として製作します。

種類	特徴
差込み溶接式（SOP・SOHなど）	管をフランジに差し込んで溶接する形式。一般的な配管で広く使われる。
突合せ溶接式（WN：ウェルドネック）	首の部分を管と突き合わせて溶接する形式。強度が高く、高温・高圧の配管に使われる。
閉止フランジ（ブラインド）	穴のない円盤状のフランジ。配管の端部をふさぐ。
遊合形（ルーズ）フランジ	管端のつばに引っ掛けて締結する形式。ボルト穴の位置合わせがしやすい。
機械用フランジ	軸継手、減速機、ポンプなど機械部品の取付けに使われる。形状は用途ごとに異なる。

フランジのシール面には、全面座（FF）、平面座（RF）、はめ込み形、溝形などがあり、ガスケットの種類や圧力に応じて使い分けます。面の形状と面粗さは漏れを防ぐうえで重要なため、図面の指示に沿って正確に仕上げます。

特注フランジは、サイズや用途、強度、数量によって最適な素材・製法が異なります。

リング状に鍛造した素材から加工する方法です。鍛造によって組織が緻密になり、強度に優れます。材料の無駄が少なく、大径のフランジに向いています。

厚肉のパイプ材を輪切りにして加工する方法です。内径が大きく外径との差が小さいフランジでは、材料の無駄を抑えられます。

SS400などの鋼板から円形に切り出し、旋盤で削り出す方法です。素材の入手性がよく、比較的小〜中径のフランジや、単品の製作に向いています。三暁では自動ガス切断機（2台）を保有しています。

製法	強度	材料の歩留まり	向いているケース
リング鍛造	高い	良い	大径・高強度が必要なフランジ
パイプ材	標準	良い（形状が合えば）	内径の大きいフランジ
板材からの削り出し	標準	大径ほど悪くなる	小〜中径、単品・短納期

大型フランジでは、シール面の平面度と、ボルト穴のピッチ（位置）精度が特に重要です。直径が大きくなるほど、加工中のひずみや取り付け時の変形の影響を受けやすくなるため、素材の残留応力への配慮や、加工順序・保持方法の工夫が求められます。

ボルト穴は、相手側のフランジと位置がずれると組み付けができなくなります。ピッチ円径と等分角度を正確に割り付けるとともに、相手側との位相（穴の向き）を合わせる必要がある場合は、図面上で基準を明確にしておくことが大切です。

厚みに対して直径が大きいフランジは、チャッキングの力や切削熱で変形しやすくなります。保持方法を工夫し、粗加工と仕上げ加工の間に応力を開放させるなどの対策をとって、平面度を確保します。

市販品で対応できない理由がはっきりしていなくても構いません。用途と困りごとをお聞きしたうえで、最適な製作方法をご提案します。

項目	対応範囲
最大外径	φ1,100mm（設備上の目安：CNCフラット旋盤の最大加工径）
材質	炭素鋼（SS400・S45Cなど）、合金鋼、ステンレス鋼（SUS304・SUS316など）
素材	リング鍛造品（調達可・実績多数）、パイプ材、板材
ロット	単品〜小ロット
穴あけ設備	縦型マシニングセンタ3台（最大：森精機 MV-1003 X2,400×Y1,020×Z800mm）、横型マシニングセンタ2台、5軸複合加工機、NCフライス盤