アルミニウムの切削加工

当記事では、アルミニウムの切削加工を得意とする金属・鋳物切削加工センターがアルミニウムの切削加工の概要と具体的な加工事例をご紹介します。

アルミニウムの特性と利点

アルミニウムは、優れた　①軽量性、②強度、③加工性、④熱伝導性　などの特性から、多くの業界で重宝されています。鉄に比べて約1/3の比重でありながら、比強度が大きいため、産業機器や医療機器・輸送機器等の幅広く用いられます。また、切削加工性に優れていることから、精密な部品製造に適しており、アルマイト処理などの表面処理も容易に施すことができます。さらに、熱伝導率が高いため、具体的な用途として、冷暖房装置・エンジン部品・熱交換器などにも使用されています。

アルミニウムの素材の種類

具体的にアルミニウムの素材としてどんな種類があるのか、またどんな特性があるのかを簡単にご紹介します。

1000系アルミニウム（A1100、A1050など）

純度99%以上を誇る純アルミニウムは、優れた導電性、熱伝導性、耐蝕性を持ちますが、合金に比べ強度は低めです。加工時の粘り気により、切削加工では切り粉が絡まることがあり、傷や凹みの原因になり得るため注意が必要です。ちなみに、A1100・A1050などの番号は純度を示しており、例えばA1100は99%以上の純度を意味します。

2000系アルミニウム（A2017、A2024など）

2000系アルミニウムは「ジュラルミン」として知られ、強度を高めるために銅(Cu)が多く添加されています。銅の酸化しやすい性質により耐食性は低く、アルマイト処理などの表面処理が推奨されます。また、溶接加工には向かず、特に溶接割れのリスクが高いといえます。

3000系アルミニウム（A3003など）

マンガン(Mn)を加えたこの3000系アルミニウムは、純アルミニウムの耐食性を保ちつつ強度を高めています。一般的に切削素材よりも成形素材として使用されることが多い素材ともいえます。

4000系アルミニウム（A4032など）

4000系アルミニウムは、シリコン(Si)を添加することで、熱に対する耐性と耐摩耗性を向上させています。この系列の代表的な合金はA4032などが挙げられます。

5000系アルミニウム（A5052、A5083など）

マグネシウム(Mg)を添加したこの5000系アルミニウムは、耐食性と強度がさらに高く、加工性にも優れています。板材のA5052や丸材のA5056・A5083が特に重宝されています。

6000系アルミニウム（A6061、A6022など）

マグネシウム(Mg)とシリコン(Si)を添加し、さらに銅(Cu)も加えて熱処理することで、この6000系アルミニウムはSS400クラスの強度を持ちます。A6061はその代表例で、耐食性も優れています。A6063は押出成形性にも優れているため、アングルやチャンネルなどの型材にも広く使用されています。

7000系アルミニウム（A7075など）

亜鉛(Zn)とマグネシウム(Mg)を添加した上で、熱処理により最も強度が高いアルミニウム合金を生み出します。A7075は「超々ジュラルミン」とも呼ばれ、その高い強度から航空機の部品や車両など、要求性能が厳しい用途に使用されます。

アルミニウムの切削加工における注意点

アルミニウムの切削加工では、素材の種類に応じて異なる注意が必要です。特に、旋盤加工やマシニング加工を行う際には、アルミニウムの特性を理解し、適切な工具選定や加工条件の設定が求められます。加

工速度が速すぎると精度に影響が出ることや、アルミニウム特有の粘着性による工具の詰まりなど、適切な対策を講じることが重要です。また、加工後の表面処理や、チャックでの固定方法にも配慮が必要となります。アルミニウムの加工には専門知識と経験が必要であり、適切な技術選択と加工条件の最適化が、高品質な製品を生み出す鍵となります。

アルミニウムの切削加工事例をご紹介

金属・鋳物切削加工センターがこれまでに手掛けてきた、アルミニウムの切削加工事例をご紹介します。

産業機器用ジョイント

こちらは、産業機械用のジョイント部品です。サイズは55×55×50、材質はアルミ（A6061）となります。アルミの中でもA6061は加工性が良い素材であるため、要望通りの寸法精度±0.1を実現しています。一方でアルミは傷がつきやすい素材であるため、取り扱いには細心の注意を払いました。

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電気設備用シールド

こちらは、電気設備用のシールド部品です。材質はA6061、サイズはφ120×75mmとなります。A6061は切削加工性もよいため、問題なく要求の精度を達成することができました。ただし、加工時にはアルミ特有の溶着が発生しないように細心の注意を払いながら、加工を行いました。

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金属・鋳物切削加工センター.comを運営する株式会社ヨツ葉は、創業から長年アルミニウムの切削加工に携わってまいりました。その中で培ってきた技術・知見を用いることで、高精度な切削加工を迅速に行っております。アルミニウムの切削加工に関するご依頼をご検討中の方は、お気軽に金属・鋳物切削加工センター.comにお問い合わせください。