アルミの材質上の特性とは？
アルミは軽量という特性を活かして、様々な部品加工で使用される材質で切断や曲げ、切削といった多くの加工方法がございます。アルミは一般的に加工がしやすく、金属材料として優れた特性を持っているので身の回りにたくさんのアルミ製品が存在しています。
①切削性が良い
アルミは塑性加工がしやすく、さまざまな形状に成形することが可能です。そのため紙のように薄い箔や、複雑な形状の押出形材容易に製造することができます。また、できあがった製品素材をさらに成形加工したり、製品の表面などに精密加工を施したりすることも比較的容易です。
②金属の中でも軽量
やはりアルミで優れている点としては、軽さです。これは鉄や銅と比較して約1/3、チタンと比較して40%も軽いです。材料が軽量であると、大きい構造物を加工をする際に全体的な重量を軽くすることが可能です。例えば、近年の省力化と軽量化ニーズに相まってアルミは自動車・鉄道車両・飛行機などによく利用され、燃費の向上に貢献します。
③熱伝導率が高く、電気を良く通す
アルミの熱伝導率は鉄の約3倍、導電率は約2倍です。熱伝導率が高い材質は急速に冷えるという性質もあるため、この特性からアルミは冷暖房装置、エンジン部品、各種熱交換器等によく使われています。また導電性のある材質として非常に経済的な金属です。電気伝導率は銅の60%ですが、比重が約3分の1であり、そのため同じ重さの銅に比べて2倍もの電流を通すことができます。現在では高電圧の送電線の約99%に採用されるとともに、エネルギー利用、エレクトロニクス分野での需要が大きく伸びてきています。
その他、強度面や耐食性の良さ、入手のしやすさとアルミは多くの利点を持ちます。
アルミの使用上のデメリットとは？
先述のように、アルミは優れた特性を多くを持ちますが、一方で加工時に注意するべきポイントもございます。
①溶接性が悪い
アルミは熱伝導率が高いために、熱を加えた時の歪みが大きくなります。熱伝導率が高いことは熱が伝わりやすいため組織上の自由電子が活発に動くために、歪みが生じてしまいます。そのため局部加熱が困難であり、溶け始めると溶融速度が速くなり、溶け落ちしやすくなります。
②添加物によっては表面が腐食しやすい
酸化アルミの薄い膜を自己生成し保護しますが、この膜はアルカリ性や酸性の環境にあまり強くなく、こうした環境下では薄い酸化アルミ皮膜は破壊され、腐食を引き起こしてしまいます。不純物の少ない純アルミの方が錆にくい性質になりますが、純アルミのままでは強度が弱くアルミ合金として使われることが主となります。
アルミの切削加工におけるポイント
アルミは軟質材であるために大きなバリが発生しやすいので、切削条件を変更することで抑制しています。具体的に削り残しを最小限に抑えるためにすくい角が大きく、シャープな切れ刃の工具を選択しています。また切削油を使用することで切屑が刃物と溶着することを防ぐことや段取り替えに注意して衝撃や圧力に対する割れを抑制しています。さらに旋盤加工で巻き付きがあるので、切り込み回数を増やしてワークや工具への巻き付けを減らしています。その他、融点が低い材質であるため切削速度を上げることによる溶着を抑制している点や腐食対策として補完する際には切削油をかける点等の多くの対策をしております。
当社のアルミ加工事例のご紹介
加工事例①：位置決めブロック
こちらは、A5083に硬質アルマイトを施した位置決めブロック
です。サイズは60×80×25で、ミーリング加工後に研削加工にて精度を高めています。
加工事例②：プーリー
こちらは、装置業界向けのA5083製プーリーです。サイズはφ45×50で、旋盤加工にて製作しました。
加工事例③：リークテスト用治具
こちらは、情報通信業界向けのA5052製リークテスト用治具です。サイズは60×60×30で、ミーリング加工にて製作しました。
アルミの切削加工のことなら、精密部品加工センターにお任せ！
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