アルミニウム

アルミニウムは軽量で強度に優れた多くの場面で使用される汎用的な素材です。機械部品の軽量化の多くはアルミニウムが使用されており、作業効率・燃費の向上に大いに貢献しています。METAL SPEED®では、さまざまな形状のアルミ切削加工に対応しております。

アルミニウムの特徴

軽量ながら高強度: アルミニウムの比重は2.7。鉄の約3分の1の重さです。アルミニウム合金は軽く強度に優れており、摺動・回転部品の作動効率や燃費の向上などの軽量化目的に利用されています。A7075は同素材中で最も強度が高く、航空機や人工衛星の部品として使われます。

耐食性が高い: アルミニウムは空気中で緻密で安定な酸化皮膜を生成し、この皮膜が腐食を自然に防止します。鉄や銅に比べ耐食性が優れており、アルマイト処理を行うことでさらに耐食性を向上させることができます。添加した合金元素によって耐食性が異なります。

加工性が良い: 切削加工性に優れており、加工がしやすく精度が出しやすい素材です。精密な加工が必要な機械部品に利用されています。また、塑性加工もしやすく、さまざまな形状に成形することが可能です。薄い箔や複雑な形状の押出形材を容易に製造することができます。

磁気を帯びない: アルミニウムは非磁性体で磁場に影響されません。そのため磁気の存在する環境でも、磁気の影響を受けることなく使用できます。この特性は計測機器・電子医療機器・航空宇宙機器、リニアモーターカーなどの部品に活かされています。

低温下で使用可能: アルミニウムは液体窒素（-196℃）や液体酸素（-183℃）の極低温下でも脆性破壊がなく靭性が大きい特徴があります。低温プラントやLNGのタンク材、最近では人工衛星や、極低温の超電導関連といった最先端分野でも利用されています。

熱伝導率が高い: アルミニウムの熱伝導率は鉄の約3倍で、236W/m・Kとかなり高い値です。（ステンレス鋼やチタンはそれぞれ16と17。）軽く熱伝導率が高い特性から、冷暖房装置・エンジン部品・各種熱交換器・放熱フィン・ヒートシンクなどに利用されています。

入手性が高い: アルミニウムは資源量が鉄に次いで2番目に多い金属です。さらに需要に対する埋蔵量は最も多く、当面の間不足することは考えにくい持続性の高い素材です。溶かして加工がしやすいことからリサイクルがしやすいのも持続性の高さの要因です。

電気伝導性が高い: アルミニウムの電気伝導性は銅の約60%で、単位重さあたりでは銅の2倍の電気を通します。エネルギー分野やエレクトロニクス分野では、銅の不足に伴い、流通量が多く安価なアルミニウムが代替素材として利用されています。

光や熱を反射する: よく磨いたアルミニウムは、赤外線や紫外線、電磁波、各種熱線をよく反射し、純度の高いアルミニウムほどこの特性は優れています。暖房器具、照明器具の反射板、エレクトロニクス製品などのに広く利用されています。

毒性がない: アルミニウムは、無害・無臭で衛生的。なんらかの化学作用で金属が溶出したり化合しても、重金属のように人体を害したり土壌をいためたりしません。この特性を生かして、食品や医薬品の包装、飲料缶、医療機器および家庭用器物などで広く使用されています。

融点が低い: アルミニウムの融点は約660℃です。鉄は約1500℃、銅は約1100℃であり、金属の中では融点が低い素材です。機械部品としては融点を超える範囲で使用することはできない反面、鋳造や溶接などの融かして行う加工がしやすい特性があります。

アルミニウムの種類

A1050

比重2.7 / 耐食性はアルミニウム合金中最良。純度99.50%。(純アルミ)

A1070

比重2.7 / 純度99.7%以上の丸棒。(純アルミ)

A1100

比重2.7 / 純度99.0%以上の一般用アルミニウム。上記と同じ。(純アルミ)

A1050H-0

比重2.7 / 純アルミA1050の生し材。(純アルミO材)

A2017

比重2.8 / ジュラルミンと呼ばれ強度が高い。(AI‐Cu)

A2024

比重2.8 / A2017より強度が高く、切削加工性が良い。(AI‐Cu)

A5052

比重2.7 / 耐食性・溶接性が良い。一般的な工作に最も向いている。(AI‐Mg)

A5052H-O

比重2.7 / A5052の生し材。(AI‐Mg)

A5056

比重2.6 / アルマイト処理性（染色性）が良い。(AI‐Mg)

A6063

比重2.7 / 押出成型性が良く、複雑な断面形状の型材も製作可能。(AI-Mg-Si)

A7075

比重2.8 / アルミ合金中、最高の強度。耐食性劣る。高コスト。(AI-Zn-Si)

このサイトはアルミ加工やステンレス加工の金属加工の情報をまとめています。金属部品の切削加工を中心に、設計や加工のご相談も承っています。お気軽にお問い合わせください。

対応する加工

同時5軸切削加工

直線軸の3軸（X,Y,Z軸）に2軸の回転傾斜軸を追加した自由度の高い柔軟な金属加工方法です。ワークの取り替えなどの工程毎の段取りが不要で、インペラのような自由曲面形状加工やアンダーカットが必要な複雑形状の部品加工に適しています。

マシニングセンタ切削加工

マシニングセンタは工具マガジンに様々な切削工具を内蔵した工作機械です。工程順に自動で取り替えながらデータ通りに加工できます。フライス加工、穴開け、タップ等の高精度な金属加工を1台で行うことができ、多品種、小ロットの生産に適しています。

NC旋盤切削加工

主に丸棒の材料に対する加工方法です。材料を機械に固定しそれを回転させ、工具刃物（バイト）を当てて削る金属加工を行います。バイトの当て具合や送り運動加減の調節次第で、穴あけや溝入れ、ねじ切りなどの多様な金属加工に対応可能です。

3Dプリンター出力

CADなどで設計した3Dデータをもとに、粉末金属などを使って造形する金属加工方法です。造形ベースに薄く敷き詰めた金属粉末にレーザーを照射して、溶かしながら積み上げます。切削加工と同様に樹脂や金属の様々な素材を使うことができます。

レーザー加工

レーザー加工は切断幅が小さく金属に対しての熱影響が少なく、歪が少なく自由な加工形状と、滑らかな切断面が得られます。3,048x1,524mmのサイズまで対応可能です。高精度かつ加工速度が速いことも大きな特徴の一つで、多品種少量生産にも適しています。

放電加工

電気を放つエネルギーを活用して、切削加工でいう刃物のように働かせる事によって硬い金属を加工する方法です。切削加工と異なり非接触の加工なので、材料に負担をかけることなく加工でき、ひずみの無い高精度加工が可能です。

曲げ加工

曲げ加工はパネルベンダーやプレスブレーキといった機械で金属に一定以上の力を加えて変形させると元の形に戻らない塑性という性質を利用して様々な形状に加工する方法です。精密に曲げるためには加工する素材の板厚や硬さなど考慮して行う必要があります。

歯車加工

歯切り加工は旋盤によって仕上げた金属加工品を歯車形状に加工します。歯車の種類には平歯車、はすば歯車、かさ歯車、ねじ歯車、ウォームギアなどがあります。通常、加工品に歯切りをする場合は、創作歯切り、成形歯切りの二つの加工方法に分かれます。

溶接加工

金属同士を結合させる加工方法です。金属を融点に達すると溶ける性質を利用して、2つ以上の金属を一体にします。鉄、ステンレス鋼、アルミニウム合金を中心に各種素材の溶接加工ができます。アーク溶接・ティグ溶接・スポット溶接・ろう接に対応します。

研磨加工

研磨加工は金属の表面に仕上げを行う加工です。寸法精度を追い込むための研磨と、表面粗度を綺麗にする研磨に大別されます。精度の調整、外観や質感の改善に必要な処理で、加工品の最終的な仕上がりに影響する重要な工程です。

めっき

金属には様々な表面処理を施すことができます。目的は錆止めや耐久性の向上などです。代表的な処理方法に、鉄系素材への「ユニクロ」「無電解ニッケル」「硬質クロムメッキ」「黒染め」、銅への「金めっき」などがあります。

キー溝加工

キー溝加工は、内径と軸径に溝をつける加工方法です。歯車やプーリーなどの部品と軸を結合し、回転運動を伝える役割や、組み立てや分解の時の位置決めの役割を与えることができます。様々な金属素材に対して行うことができます。

アルマイト処理

アルマイトはアルミニウム合金を陽極で電解処理することで表面に酸化皮膜（陽極酸化皮膜）を作る表面処理です。主に耐食性、耐摩耗性の向上を目的として行います。カラーリングなどの装飾目的にも使われます。機能性などによって様々な種類があります。

ロストワックス

ワックスで作った原型をベースに部品を作る金属加工です。形状に関係なく精度を出せる加工方法で、複雑な形状でも比較的安く製作することができます。金型費が他の成形加工と比べ安価なため、少量生産でもコストメリットが出しやすい特徴があります。

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