アルミニウム部品の機械加工に適したアルミニウムグレードの選択方法

CNCアルミパーツ

軍用グレードの航空機から家庭用電化製品まで、CNCアルミニウム部品はすべての業界で広く使用されています。 CNC機械加工は、カスタムアルミニウム部品を製造するための高速で自動化されたソリューションを提供するため、企業は精度を犠牲にすることなく高品質の製品を迅速に製造できます。

ただし、望ましい結果を得るには、適切な合金またはアルミニウムのグレードを選択することが重要です。 アルミニウムのグレードごとに物理的特性が異なるため、製造する部品に最適なものを選択する前に、一般的に使用されるすべてのアルミニウム合金を知っておく必要があります。

メーカーがアルミニウム部品を好む理由

アルミニウムは丈夫でありながら非常に軽量であるため、消費者向け製品に最適です。 アルミニウム合金は、優れた被削性と耐食性を提供します。 また、製品に美的魅力を与えることもできます。

機械加工されたアルミニウム部品は、携帯電話、自動車、窓、フレーム、台所用品、および想像できる他のほとんどすべてのデバイスやツールに含まれています。 アルミニウムは非常に耐久性があり、非常に実用的であるため、製造業者はアルミニウムを愛しています。

アルミニウム部品の機械加工に関しては、最適な速度、精度、および生産速度を確保するために適切な材料を決定する必要があります。 選択するアルミニウム合金は、機械加工の方法によって異なります。

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メーカーは純アルミニウム部品を使用していますか？

アルミニウム部品の機械加工にはアルミニウム合金がより一般的に使用されていますが、それらを適切に利用する場合、純アルミニウムにはいくつかの驚くべき特性があります。 銀や銅に次ぐ優れた電気伝導体であり、ケーブルやワイヤーに使用できます。

鉄や銅と比較して、純アルミニウムは密度が低くランク付けされています。 これにより、強度と重量のバランスの取れた比率が得られます。 家庭用電化製品用の軽量で丈夫なハウジングの機械加工に使用できます。 また、食品および飲料業界向けの包装材料の製造にも使用されます。

しかし、純アルミニウムは、高アルカリ条件または高塩分含有量の液体ではうまく機能しません。 これはおそらく、いくつかのタイプのアルミニウム合金を使用していくらか取り組むことができます。そのため、ほとんどのメーカーは純アルミニウムよりもアルミニウム合金グレードを好みます。

それでは、CNC加工に利用できるさまざまな種類のアルミニウム合金をチェックしてみましょう。

CNC加工で使用されるアルミニウム合金の種類

アルミニウム合金ファミリーは非常に幅広く、独自の長所と短所のセットが付属する多数のオプションを提供します。 アルミニウム部品の機械加工に使用される合金のいくつかのタイプがあります。

• 鋳造アルミニウム合金：この合金は、非常に加工可能で機械加工可能であるため、ほとんどのCNC機械加工およびダイカストプロセスで使用されます。 強度が高く、密度が低いため、高性能の複雑なアルミニウム部品を製造する際の最も一般的な選択肢の1つになっています。 また、敏感な機器のエンクロージャー、液冷エンジンのコンポーネント、ピストン、クランクケースなどの製造にも使用されます。
• 硬質アルミニウム：主に航空宇宙用途に関連する産業で使用される硬質アルミニウムは、他の合金と比較してはるかに高い機械的強度を提供します。 ただし、腐食しやすく、高アルカリ環境ではうまく機能しません。 それはまだ構造部品を作るための良い合金です。
• 防錆アルミニウム：名前が示すように、このアルミニウム合金は防錆性があります。 燃料タンク、ダクト、建物などの耐久性のある構造コンポーネントを作成するために使用されます。
• 超硬アルミニウム：超硬アルミニウムは、アルミニウムファミリーの中で最強の合金です。 それはまた亜鉛から成っているので、それは極端な、軍隊級の強さを提供します。

これらは、アルミニウム部品の作成に使用される最も一般的な合金の一部です。 それらはさらに数値グレードに分類されますが、プロセスの経験がない場合は少し混乱する可能性があります。

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CNC機械加工に使用される一般的なアルミニウムグレード

アルミニウムは軟質金属であるため、他の金属と混合して合金を作ることができます。 すべての合金は物理的特性が異なり、独自の目的を果たします。 これが、さまざまな業界がカスタムアルミニウム部品の製造にさまざまなシリーズのアルミニウム合金グレードを使用している理由です。

グレードの範囲はシリーズ1xxxから7xxxです。

• シリーズ1

シリーズ1のアルミニウム合金は、99％の純アルミニウム、鉄、シリコンで構成されています。 これにより、1xxxシリーズは化学および電気産業での用途に非常に延性があります。 これらの合金は非常に加工性が高く、高い耐食性とともに低い機械的特性を提供します。 それらは優れた電気および熱伝導体であり、ヒートシンク、バスバーなどの製造に使用されます。

• シリーズ2

軽量アルミニウム部品を製造するために航空宇宙産業で主に使用される2xxxシリーズのアルミニウム合金は、主要な合金金属として銅を使用します。 これらの銅合金は優れた被削性を提供し、熱処理すると軟鋼よりも加工性が高くなります。 このグレードのアルミニウムは強度は高いですが、溶接性や耐食性などの点で弱いです。

• シリーズ3

シリーズ3xxxアルミニウム合金はマンガンで作られ、優れた成形性を示します。 これらは、適度な強度とまともな作業性を提供するため、通常、一般的な目的で使用される費用効果の高い合金です。

• シリーズ4

4000シリーズのアルミニウム合金は建築用途で人気があります。 ここでの主要な合金元素はシリコンであり、脆性を引き起こすことなく非常に低い融点を提供します。 このため、ワイヤーの溶接に使用されます。 陽極酸化仕上げを適用することにより、これらの合金で濃い灰色を実現できます。

• シリーズ5

5000シリーズのアルミニウム合金は、主要な合金元素としてマンガンとマグネシウムを使用しています。 これにより、優れた耐食性とともに、驚くべき成形性と高い引張強度が得られます。 5xxxシリーズのアルミニウムグレードは、橋、海洋機器、および輸送用途向けのカスタムアルミニウム部品を作成するために使用されます。

• シリーズ6

マグネシウムとシリコンが混在するシリーズ6xxxアルミニウムは、CNC機械加工で利用できる最も用途の広いアルミニウム合金の1つです。 中程度の強度ですが、優れた耐食性と成形性を提供します。 建築、電気機器、消費財などの他の用途とは別に、プレート、押出成形品、シート、配管などのアルミニウム部品の製造に使用されます。

• シリーズ7

7xxxアルミニウムグレードは、クロム、マグネシウム、銅、亜鉛を含むため、その強度で有名です。 それらは平均的な機械加工性を提供しますが、非常に耐久性があり、固体の型を作成するために使用されます。 スマートフォン業界で人気のある7000シリーズのアルミニウム合金は、防衛、航空、自動車、および海洋業界のアプリケーションにも使用されています。

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アプリケーションに適したアルミニウムグレードを選択する方法は？

上記のすべてのアルミニウムグレードは、特定の業界に対応しています。 製造業者にとって、製造目的に最適なアルミニウム合金を特定することは難しくありません。

アルミニウム部品を機械加工するためのアルミニウムグレードを選択する際には、次の要素を考慮する必要があります。

• 被削性
• 作業性または成形性
• 力
• 耐食性
• 溶接性
• 熱処理
• 電気および熱伝導率
• 一般的な最終用途アプリケーション

最後の言葉

鋼、ステンレス鋼、チタンなどの金属も優れた機械加工材料ですが、アルミニウムははるかに用途の広いオプションを提供します。 これが、ほとんどすべての業界がアルミニウム部品を使用して、CNC機械加工を使用して高品質の製品を作成している理由です。