スチール棚の基礎となるのはベース素材であり、耐荷重、環境暴露、予算に基づいて選択する必要があります。ほとんどの産業用および倉庫用の棚では、 炭素鋼グレードが標準的な選択肢です。 ASTM A36 または Q235B などのこれらの鋼は、優れた溶接性、成形性、および高い強度対コスト比を備えています。一般的な棚の用途では、軽から中程度の用途には冷間圧延鋼板 (厚さ 1.2 mm ～ 2.5 mm) が使用されますが、重量ラックには壁厚 3 mm ～ 6 mm の熱間圧延構造セクション (チャネル、アングル、または角管) が使用されます。湿気、化学薬品、または食品加工の影響を受けやすい環境には、 ステンレス鋼 (グレード 304 または 316) が指定されています。グレード 304 は乾燥した屋内または穏やかな湿気の条件に対して良好な耐食性を提供しますが、モリブデンが添加されたグレード 316 は冷蔵保管や海洋用途などの塩分または酸性環境に耐えます。重量に敏感な用途では、アルミニウム合金 (6061-T6 など) が使用される場合がありますが、重量物棚にはあまり一般的ではありません。材料の選択は製造方法にも影響します。炭素鋼は標準的な装置で容易に切断および溶接できますが、ステンレスは炭化物の析出を防ぎ、耐食性を維持するために特殊な手順が必要です。化学組成と機械的特性を検証するには、必ず工場試験レポート (MTR) を要求してください。
鋼種が選択されたら、次のステップは、原材料を切断して棚コンポーネント (支柱、梁、ブレース、デッキ パネル) を作成することです。 ファイバーレーザー切断は 、薄肉から中炭素鋼シート (0.5mm ～ 12mm) に適した方法であり、バリのないエッジ、厳しい公差 (±0.1mm)、最小限の熱影響部 (HAZ) を実現します。ステンレス鋼シートの場合、窒素アシストレーザー切断により、明るい酸化のないエッジが得られ、二次洗浄は必要ありません。より厚い構造セクション (例: 5mm ～ 20mm のアングルまたはチャネル) の場合、 高精細プラズマ切断 により、速度とエッジ品質のコスト効率の高いバランスが得られます。 コールドソーイング は、チューブやバーを正確な長さに切断するために使用され、溶接アセンブリで適切に取り付けるために不可欠な、四角くてバリのない端を作り出します。同一の部品 (パンチ穴のある棚支柱など) を大量生産する場合、コイルフィードと統合された CNC パンチングおよびせん断 ラインは非常に効率的です。方法に関係なく、すべての切断端のバリ取りを行って、作業者を傷つけたり、コーティングを損傷したりする可能性のある鋭いバリを除去する必要があります。レーザー切断されたステンレス部品の場合、切断後の不動態化により酸化クロム層が復元され、エッジの腐食が防止されます。
溶接により、切断されたコンポーネントが剛性の棚フレームに組み立てられます。 ガスメタルアーク溶接 (GMAW/MIG) は、高い溶着速度、深い溶け込み、および自動化の容易さにより、炭素鋼製の棚の最も一般的なプロセスです。支柱へのビームの取り付けやベース プレートの溶接など、一般的な棚の接合には、脚の長さ 3 mm ～ 6 mm のすみ肉溶接で十分です。 75% Ar/25% CO₂ のシールドガスを含む ER70S-6 フィラー ワイヤを使用します。ステンレス鋼製の棚の場合は、 ガス タングステン アーク溶接 (GTAW/TIG)が推奨されます。 耐食性を維持し、スパッタのないきれいな溶接を実現できる304 母材には ER308L フィラーを、316 には ER316L フィラーを使用し、完全溶け込み接合には純アルゴン シールドとバック パージを使用してください。炭素鋼製シェルフの大量生産では、継ぎ目追跡機能を備えた ロボット溶接セルにより、 一貫した品質が保証され、人件費が削減されます。溶接に関する重要な考慮事項: アンダーカットを回避し、適切なのど厚さを確保し、バランスの取れた溶接順序と治具を使用して歪みを防ぎます。溶接後はスパッタをすべて除去する必要があり、炭素鋼の場合は塗装前に溶接部分を滑らかに研削する必要があります。ステンレス鋼の場合、隙間腐食を防ぐために、酸洗いジェルまたは機械的ブラシ (ステンレス鋼工具のみを使用) を使用して熱着色を除去します。
特に産業用または屋外で使用する場合、溶接後は棚を錆から保護する必要があります。 パウダー コーティング が最も一般的な仕上げです。SA 2.5 までの研磨ブラストの後、エポキシ ポリエステル パウダーが静電的に塗布され、180 ～ 200 °C で硬化され、硬く、耐衝撃性、耐薬品性に優れたフィルムが生成され、RAL カラーで利用可能です。頑丈な棚や屋外の棚の場合、 溶融亜鉛めっき (HDG) は 20 ～ 50 年の耐用年数を持つ犠牲的な亜鉛保護を提供します。ステンレススチール製の棚の場合、不動態化または電解研磨により不動態層が強化されます。品質保証には、ノギスや三次元測定機を使用した寸法チェック、目視および染料浸透試験による溶接検査、磁気ゲージによるコーティング厚さの測定が含まれます。各棚は設計仕様に従って荷重テストを行う必要があります (例: 棚あたり 500 kg)。適切な材料の選択、精密な切断、適格な溶接、耐久性のある仕上げを統合することで、製造業者は倉庫、作業場、小売環境の安全性、寿命、コスト目標を満たすスチール製の棚を提供します。
