フランジ付き曲げパイプの製作｜継手レスの一体曲げで漏れに強い配管部品を【製作事例】

今回は、装置や設備の配管に使われるフランジ付き曲げパイプの製作事例をご紹介します。写真の製品は、1本のステンレスパイプを2箇所で曲げ、端部に取付用フランジをTIG溶接した構成です。一見シンプルな部品ですが、「曲げのつぶれをどう抑えるか」「フランジの直角度と穴位置をどう出すか」という、パイプ加工の基本技術が凝縮された製品です。

エルボ溶接と「一体曲げ」、どちらを選ぶべきか

パイプの経路を曲げる方法は大きく2つあります。市販のエルボ継手を溶接でつなぐ方法と、本事例のように1本のパイプを曲げ加工する方法（一体曲げ）です。それぞれに向き不向きがあります。

比較項目	エルボ継手＋溶接	一体曲げ（本事例）
漏れリスク	溶接箇所が増えるほど高まる	溶接はフランジ部のみ。経路途中に継ぎ目がない
強度・耐振動	溶接部が応力集中点になりやすい	連続した素材のため振動・繰り返し荷重に強い
内面の滑らかさ	継ぎ目に段差・溶接ビードが残る	段差がなく、流体がスムーズ。洗浄性も良い
コスト（少量時）	継手代＋溶接工数がかさむ	曲げ加工でまとめられ、部品点数も減る
向くケース	大口径、現場合わせの配管工事	装置組込み部品、液体・気体を流す部品、繰り返し使う形状

装置に組み込む中小径の配管部品なら、多くの場合一体曲げのほうが漏れに強く、トータルコストも抑えられます。図面がエルボ組みで描かれている場合でも、当社で一体曲げに置き換えるご提案が可能です。

つぶれ・シワを防ぐ「曲げR」の目安

パイプ曲げで最初に確認するのが曲げR（曲げ半径）です。実務では、曲げRはパイプ外径の2〜3倍（2D〜3D）を標準とするのが基本です。これより小さいRを狙うと、曲げ外側の肉が薄くなり、内側にシワが寄り、断面がつぶれて流路が狭くなります。逆にRを大きく取れるなら、加工は安定し、流体の圧力損失も減ります。

「省スペースでどうしても小さいRにしたい」という場合も、径・肉厚・材質の組み合わせ次第で対応できることがあります。設計の初期段階でご相談いただくのが、手戻りを防ぐ一番の近道です。

本事例のポイント

• 継手レスの一体曲げ：2箇所の曲げを1本のパイプで成形し、経路途中の溶接をゼロに。漏れリスクを最小化
• つぶれ・シワのない曲げ品質：適切な曲げRと曲げ条件の管理で、断面の真円度を維持
• フランジのTIG溶接：治具で位置決めし、フランジの直角度・ボルト穴の位相を確保。相手側にそのままボルト留めできる精度に
• 美しい表面仕上げ：ヘアライン調の均一な外観で、装置の見える場所にも使える仕上がり
• 1個からのリピート対応：曲げデータを保管し、追加製作時も同じ形状を再現

想定される用途例

• 装置内の給水・給液・薬液配管、吐出ノズル
• エア・ガス配管、ブロー用ノズル
• 食品・飲料機械の液体移送パイプ
• 冷却水・オイルの循環ライン部品
• 機械・車両の排気・ドレン配管

製作工程

1. 設計・曲げデータ作成：取り合い寸法から曲げ位置・曲げRを確定し、伸び代を計算して切断長を算出
2. パイプ切断・曲げ加工：ベンダーでつぶれ・シワを抑えて成形。曲げ順序の管理で複数曲げの精度を確保
3. フランジ加工：レーザー・機械加工でフランジを製作（規格フランジの使用も可）
4. TIG溶接：治具で直角度・穴位相を出して接合。液体用途では全周溶接で気密を確保
5. 仕上げ・検査：溶接焼けの除去、端面のバリ取り、寸法検査のうえ納品

よくあるご質問

Q. 対応できるパイプの径・材質を教えてください。

A. ステンレス（SUS304・SUS316）、スチール、アルミの各種パイプに対応しています。径・肉厚によって最小曲げRが変わりますので、図面またはスケッチをお送りいただければ、加工可否と合わせてすぐにご回答します。

Q. エルボ組みの図面しかありませんが、一体曲げに変更できますか？

A. 可能です。経路寸法が同じになるよう当社で曲げ形状に置き換えてご提案します。部品点数と溶接箇所が減るため、コストダウンにつながるケースが多くあります。

Q. フランジの穴位置（位相）は指定できますか？

A. はい。相手側フランジとのボルト穴の位相合わせまで含めて治具で管理します。「現場で穴が合わない」を防ぐため、取付先の情報もお聞かせください。

Q. 同じものを後から追加製作できますか？

A. できます。曲げデータと図面を保管しているため、リピート時も同一形状で製作します。装置の増設・補修部品としての追加注文にも対応しています。

まとめ：配管部品は「継ぎ目を減らす設計」が品質とコストを両立します