ここでは、アルミの特徴を5つご紹介いたします。
1.軽い：鉄と比較して約1/3の比重
アルミの比重は、2.7で、鉄（比重：7.8）と比較すると約1/3です。EVを始めとする様々な業界で軽量化が求められる今、アルミのニーズは高まっています。各種機械の高速回転部品や摺動部品の作動効率を高めたり、装置の大型化による重量増加を抑えるなど、様々な効果をもたらしています。
2.強い：比強度が大きい
アルミは比強度が大きいため、輸送機器や建築材料などの構造材料として多く使用されています。純アルミニウムの引張強さはあまり大きくないですが、マグネシウムやマンガン、銅などを添加して合金にしたり、熱処理を施したりすることで、強度を高めることができます。
3.加工性がよい：切削加工性に優れている
アルミは切削加工性に優れているため、精密加工に適し、機械部品の素材に使用されています。また、塑性加工もしやすいため、様々な形状に成形することが可能です。
4.表面処理が容易：アルマイト処理で各種色を付けることができる
アルミはアルマイト処理など様々な表面処理を施すことで美しくしたりすることができ、デザイン性が求めらる分野に最適な材料の1つです。また、表面の硬度や防食効果を高めたりすることも可能です。
5.熱をよく伝える：熱伝導率が鉄の約3倍
アルミの熱伝導率は鉄の3倍で、熱をよく伝える（=急速に冷える）という性質をもちます。そのため、冷暖房装置やエンジン部品、各種熱交換器などに使用されています。
上記で、ご紹介した5つの特徴以外にもアルミには
・耐食性がよい
・磁気を帯びない
・電気をよく通す
・低温に強い
・接合しやすい
・再生しやすい
・真空特性がよい
といった特徴を有します。
アルミ合金は大きく以下の7種類に分類されます。
1. 1000系アルミニウム（A1100、A1050など）
1000系アルミニウムは、99.00%以上のアルミニウム系材料です。加工性、耐食性、溶接性に優れる一方、強度が低いです。そのため、それほど強度を必要としない家庭用品や電気器具などに多く使用されています。
2. 2000系合金（A2017、A2024など）
主に銅を添加したアルミ合金で、熱処理により高い強度を有します。A2017、A2024はジュラルミン、超ジュラルミンとも呼ばれ、鋼材に匹敵する強度を持ち、航空機等に用いられています。
＞＞A2017の加工について詳しくはこちら
3. 3000系合金（A3003、A3004など）
主にマンガンを添加したアルミ合金で、純アルミニウムの加工性や耐食性はそのままに、強度は向上しているという特徴があります。
4. 4000系合金（A4032、A4043など）
主にシリコンを添加しており、熱による膨張は抑えられ、耐磨耗性が向上したアルミ合金です。
5. 5000系合金（A5052、A5083など）
主にマグネシウムを添加したアルミ合金で、全体のバランスが非常に優れているのでアルミ合金の中で最も市場に流通しています。アルミ合金の中で比較的切削性も高いです。当社でもA5052やA5083などの加工依頼が最も多く、日々加工を行っています。
＞＞A5052の加工について詳しくはこちら
＞＞A5083の加工について詳しくはこちら
6. 6000系合金（A6061、A6022など）
主にマグネシウムとシリコンを添加し、熱処理により、強度を高めたアルミ合金です。耐食性にも優れています。
7. 7000系合金（A7075など）
主に、亜鉛とマグネシウムを添加し、熱処理により、アルミ合金では最も高い強度を有しています。7000系合金の中で代表的なものがA7075（超々ジュラルミン）で、航空機やスポーツ用品等に使用されており、当社でも加工依頼をよくいただきます。
＞＞A7075（超々ジュラルミン）の加工について詳しくはこちら
様々な金属加工法のなかでも、代表的な加工方法の1つである、切削加工。
切削加工のは主に、
①複雑な形状の加工をすることができる。
②高精密な加工ができる。
③小ロットの生産に適している。
といった特徴がございます。
切削加工は、旋盤加工や、マシニング加工などの種類に分けられます。
アルミの旋盤加工におけるポイント
旋盤加工は、切削加工の一つであり切削工具であるバイトを固定して対象物を回転させながら削り取る加工方法です。旋盤加工は少ないブレで加工することができるので、真円度の高い製品の加工に適しています。
アルミの旋盤加工において、鉄やステンレスと同様の固定方法を行なうと、チャックで加工品に傷がついてしまい、変形・破損の原因にもなります。そのため、当社ではチャックの締め付ける際に緩衝材を入れることで傷の入らないような対策を行っております。
＞＞アルミの旋盤加工におけるポイントについて詳しくはこちら
アルミのフライス加工における特徴
フライス加工は、切削加工の一種でフライス加工は、回転軸に取り付けた切削工具を回転させながら、垂直、水平、斜め方向に工具を移動させて固定した金属を削り取る加工技術です。切削工具の種類を使い分けることで、平面加工や曲面加工、側面加工、穴あけ加工、溝加工など、さまざまな加工を行うことができます。
また、アルミのフライス加工において適切な工具の選定と加工速度の調整が重要になります。アルミは熱伝導率が高いため、加工時の切削油や冷却水などを適切に使用し、工具の摩耗や破損を低減することで、加工精度を維持することが可能です。そして、加工速度が適切でない場合、切削熱による寸法精度の低下や加工面が荒くなるため適切な速度、工具で加工を行うことが重要です。
アルミのマシニング加工におけるポイント
マシニング加工とは、工作機械「マシニングセンタ」を使用して、ワークを切削する機械加工のことです。マシニング加工では、固定されているワークに対して、切削工具が回転し、加工を行います。
マシニング加工は、主軸の回転速度が速いため、加工速度が速いです。特にアルミは加工速度が鉄の2倍程度、ステンレスの約4倍にもなります。そのため、加工速度が速く、リードタイムが短いという利点があります。ただし、加工速度が速くなりすぎると、精度が悪くなってしまうため気を付ける必要があります。特にコーナーRや円切削する所でRが小さくなってしまう傾向があります。
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アルミの溝加工におけるポイント
溝加工とは、部品同士の位置を固定するためや、追加の部品を取り付ける目的で溝を設ける加工のことです。この溝加工には、キー溝加工、T溝加工、スプライン加工などいくつか種類があり、溝の形状や固定する部品によって加工方法の種類が変わります。
アルミの溝加工では、材質ごとに注意すべきポイントが異なります。たとえば、A5052の加工では、油を使いながら作業を進めることがポイントとなっており、油を使用しないと、工具の刃にアルミが溶着し、最悪の場合、刃が折れる可能性があります。
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アルミの穴加工におけるポイント
アルミにおける穴加工は加工機で単に材料に穴を開けるだけではなく、穴を開けた後にどのような加工を行うかによって、使用する工具が異なります。そして、アルミの穴加工は主にタップ穴加工、リーマ加工、ザグリ加工などに分類され、用途によって加工方法が使い分けられます。
アルミに穴加工を施す際の注意点として、材料の材質や硬度に合ったタップやドリルなどの工具を選ぶことが重要です。適切な工具を選定することで、刃物の摩耗を抑えたり、材料の割れを防ぐことができます。また、切削速度の設定も非常に重要です。切削速度が速すぎると、穴の内面が粗くなり、精度を確保するのが難しくなります。
当社は、アルミニウム1000系から7000系まで様々なアルミの穴加工に対応し、豊富な経験と実績がございます。
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今回はアルミの切削加工についてお伝えいたしました。
アルミ加工コストダウンセンターを運営する株式会社岡部機械工業では、社内生産に加えて全国の100社を超える協力会社ネットワークと、海外外注ネットワークによる量産体制を整えています。そのため、旋盤加工やマシニング加工、研削加工などの加工から溶接、表面処理まで一貫して対応しています。
アルミ加工に関してお困りごとがございましたら、アルミ加工コストダウンセンターにお問い合わせください。
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