ひずみゲージは電気絶縁体である樹脂ベース上に、抵抗材料の金属箔と引出線であるゲージリードが取り付けられた構造を持ちます 。金属加工現場では、この基本原理を活用して製品の変形や応力集中を正確に測定します。
参考）ひずみゲージの原理 - 学ぶ・調べる｜共和電業
抵抗材料には約5μm厚の金属抵抗体にパターンをプリントし、エッチング加工したものが使用されます 。金属加工において、この微細な抵抗変化を検出することで、加工中の材料変形や製品の品質管理を効率的に行えます。
参考）ひずみゲージの技術情報（ひずみゲージ）
コンスタンタン（銅ニッケル合金）が一般的に使用され、ゲージ率は約2を示します 。この特性により、金属加工で発生する微小なひずみでも高精度に測定可能です。
金属加工現場で使用されるひずみゲージは、抵抗材料によって大きく分類されます。線ひずみゲージは細線状の金属抵抗体を使用し、一般的な応力測定に適用されます 。
参考）ひずみゲージの種類についての用語集 - 学ぶ・調べる｜共和電…
箔ひずみゲージは金属抵抗箔を用いたもので、現在の主流となっています 。共和電業のKFGSシリーズは抜群の耐湿性を持ち、金属加工現場でのフィールド計測にも威力を発揮します 。
参考）ひずみゲージの種類 - 学ぶ・調べる｜共和電業
ポリエステル系のFAシリーズは豊富な種類を用意しており、一般的な金属加工でのひずみ計測に使用されます 。ポリイミド系のMAシリーズは中高温での金属加工プロセス監視や各種センサー用として活用されます 。
参考）https://www.aandd.co.jp/pdf_storage/catalog/industrial/c_gauge.pdf
ロゼット型ひずみゲージは、複数の測定要素を特定のパターンで配置した多軸測定対応ゲージです 。金属加工で発生する複雑な応力状態を解析する際に不可欠な技術となります。
参考）How to Install Various Types o…
3ゲージ式ロゼット（RY8）は、計測グリッドが0°/45°/90°または0°/60°/120°の角度に配置され、主応力方向が未知である場合の二軸応力状態を解析できます 。これにより、金属加工製品の応力集中部位を正確に特定可能です。
参考）正しいひずみゲージの選択法
レクタンギュラーロゼットは0°/45°/90°の配置で、デルタロゼットは0°/60°/120°の配置となり、それぞれ異なる金属加工応用に最適化されています 。データは専用ソフトウェアで解析され、金属加工の品質向上に直結します。
参考）Principles, Types and Configur…
金属加工現場では温度変化が測定精度に大きく影響するため、自己温度補償機能が重要となります。ひずみゲージの金属抵抗体の線膨張係数（15.5×10⁻⁶/℃）と被測定体の線膨張係数の差により、温度による見かけひずみが発生します 。
例えばアルミニウム加工では、線膨張係数が23×10⁻⁶/℃のため、7.5×10⁻⁶/℃の差が生じ、10℃の温度変化で75×10⁻⁶という無視できない誤差となります 。
この課題を解決するため、金属抵抗体の温度抵抗係数で相殺する自己温度補償原理が開発されています 。最新のひずみゲージは200℃までの幅広い範囲で±1.8×10⁻⁶/℃の誤差範囲に調整されており、高温金属加工プロセスでも高精度測定が可能です 。
金属加工業界では、プレス金型ひずみ監視による異常検知技術が注目されています 。順送プレス加工において、複数工程の金型にひずみゲージを設置することで、加工中の異常を即座に検出できます。
参考）https://www.gitc.pref.nagano.lg.jp/reports/pdf/R5/R05P07_P11.pdf
自動車産業では、骨組み部品の荷重試験にひずみゲージを使用し、金属疲労が蓄積しやすい箇所を特定します 。これにより、製品の安全性向上と品質管理の効率化を同時に実現できます。
参考）ひずみ測定とは？測定方法・計測技術・DICシステムをご紹介 …
航空機部品製造では、主翼の接合部や荷重が大きくかかる部分にひずみゲージを配置し、製造工程での変形監視を行います 。この技術により、金属疲労による破損の予兆を早期発見し、製品の信頼性を確保しています。
東洋ビジネスエンジニアリング - ひずみ測定技術の詳細解説
金属加工現場でのひずみ測定の重要性と実践的な活用方法について詳しく説明されています。
共和電業 - ひずみゲージ製品紹介
金属加工に最適なKFGSシリーズをはじめとする各種ひずみゲージの特性と選定方法が解説されています。