【アルミ加工方法・種類・特徴】金属加工のプロ監修!

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葛飾区で金属加工を営んでいます。
中でもアルミ加工は全体の7割を占め、
アルミ加工の技術力はさまざまなお客様に評価をいただいております。
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あなた

アルミってどんな加工方法があるの?
アルミ材にはどんな種類や特徴があるの?

このような悩みを解決するため、
「アルミ材の特徴や種類」「アルミ加工方法」について解説します。

アルミとは

アルミには、大きく分けて2つの種類があります。

・純アルミ
・アルミ合金

純アルミ合金

アルミ合金とは、アルミニウムを含む2種類以上の金属が加えられた合金です。
アルミ合金には多くの種類があり、やわらかいものから硬いものまであります。

アルミ6つの特性

アルミは非鉄金属であり、鉄系金属にはない汎用性が高い特徴があります。
アルミの特徴を6つにまとめました。


① 軽い


アルミの代表的な特徴は 「軽い」 ことです。 
比重は2.8と他の金属材料と比べても軽い材料です。

金属比重
アルミ2.8
チタン4.5
7.85
ステンレス8.0
真鍮8.5
8.9

※比重とは、ある物質の密度と4℃の水の密度との比のことです。

アルミ比重

② 耐食性に優れる


アルミは空気中で表面に酸化アルミニウムの薄い膜(酸化皮膜)をつくります。

酸化皮膜

この酸化皮膜により、サビや腐食から保護しているため、非鉄金属の中でも耐腐食性に優れているのです。
しかし、その皮膜が破壊されてしまうと、サビや腐食を引き起こしてしまう原因になります。

サビ・腐食から保護し、さらに強度を高めたい場合には アルマイト処理 をすることで、
強度を保つことができます。

アルマイト処理


※アルマイト処理とは、電気処理により耐久性の高い酸化皮膜を人口的に作ることです。
メッキとの違いは、メッキは表面に金属の膜を付ける処理であるのに対し、
アルマイト処理ではアルミニウムに直接酸化皮膜を生成させるので、皮膜は素材自体に浸透した状態であることです。


③ 電気伝導率が高い


銅線などがあるように、通電性の高い金属では銅が有名ですが、アルミは比重が軽いこともあり、
銅と比べ、約2倍の電流 を通すことができます。
ちなみにアルマイト処理さてているものは電気を通さなくなります。


④ 熱伝導率が高い


アルミの熱伝導性は、鉄の 約3倍 も高く金属の中では熱を伝えやすい特徴があります。
また、超低温でもその性能を維持することができるため、放熱用途で使用されることが多くあります。
※合金の種類によって伝導率は変わります。


⑤ 反射性が高い


光や電磁波、各種熱線をよく反射させます。純度が向上するにつれ、反射率は高くなっていきます。
反射率は銀が最も高いですが、銀に比べて経済的なことから、銀の代替品として使用されることもあります。


⑥ 人にも環境にもやさしい


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アルミには毒性がないため、人体には無害であり人の手に触れやすい製品や部品、
特に食品関係の製品・部品に多く使用されています。
また、リサイクル率が高く、省エネでリサイクルできることから、環境にやさしい金属といえるでしょう。

代表的なアルミの種類と特徴

含有物によって、大きく種類が分けられています。用途によって使い分けられるように、含有する成分により特徴が異なります。
種類が沢山あるアルミですが、大枠な種類と特徴を下の表にまとめました。

種類成分系特徴
純アルミ:1000系AL他の合金に比べ耐食性が高く、表面処理性や成型加工性に優れている。
高力アルミ合金:2000系AL-Cu系熱処理型のため、強度が向上。銅を含有するため、耐食性が低下。
通常アルマイト処理により耐食性を高める。 
代表的種類:「ジュラルミン」 
アルミ合金:3000系AL-Mu系マンガンを含有するため、1000系より強度が少し高く、耐食性は維持。
成形加工に向く。
アルミ合金:4000系AL-Si系シリコンを添加することで、耐熱性を向上。熱膨張率が低い。
アルミ合金:5000系AL-Mg系マグネシウム含有により、強度と耐食性が向上。
建築用や車両用などの材料に使用される。
アルミ合金:6000系AL-Mg-Si系マグネシウムとケイ素を含有。5000系より強度、耐食性が高い。
高力アルミ合金:7000系AL-Zn-Mg系亜鉛とマグネシウムを含有。強度が高い。
銅を添加した「超々ジュラルミン」は最も強度が高い。
アルミ種類

多くの種類がある中でも、弊社で使用率の高い
「1050」「1100」「5052」の材料について少し詳しく説明します。

種類詳しい特徴
1050・塗装向き →熱処理材(240℃)のため、塗装時のゆがみが少ない。

・色:黒っぽい →アルマイト(シルバー)は向かない。

・曲げ加工時につやムラが出やすい。 ※表面に光沢を持たせたい用途に向く。
1100・色:白っぽい →アルマイトに向く。

・曲げ加工時につやが出ない。
5052・「5052-H32」柔らかめ
・「5052-H34」少し固め
・アルマイト処理後 → 黄色っぽくなる。
素材の柔軟さは製品によって選択。車両や機械、電気関係の製品に向いている。

アルミ加工の方法

弊社で可能な金属加工方法は4つです。

・シャーリング加工
・プレス加工
・タレットパンチプレス加工
・レーザー加工


シャーリング加工


シャーリング加工とは 切断加工 のことです。
熱伝導率が高いアルミですが、熱が加わることがないため変形することなく加工可能です。複雑な形状加工とは異なり、シンプルな加工方法のため、コストを削減して加工することができます。

加工可能な板厚:0.5t~4.0t

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プレス加工


量産加工に向いた加工方法です。金型を製作する必要がありますが、安定した品質で製作ができる上、工程が短縮されるためより短納期で対応することができます。

15t~45tのトルクパックプレスで加工します。

板厚:0.5t~6.0t

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タレットパンチプレス加工


プレス加工のように専用の金型は必要なく、200種類ある金型を組み合わせて、外形及び穴加工を行います。
大量生産にも少量生産にも対応可能であり、コストを抑えての加工が可能です。

板厚:0.5~3.0t

webpタレパン

レーザー加工


レーザー光により材料を切断するため、微細な加工や複雑形状加工が可能です。コストは高いですが、加工範囲が広く、仕上がりが高品質であることが特徴です。

板厚:0.5t~6.0t

webpレーザー (2)

まとめ

「アルミ材の特徴や種類」「アルミ加工方法」について解説しました。
製品や用途によってアルミの種類は使い分けが必要ですね。
加工方法は切断処理や、外形・穴加工だけでなく、
曲げ加工アルマイト処理まで対応しております。

この記事を書いた人

社長アイコン

監修:社長

自営業で塗装業を経験後、金属加工業へ。
金属加工・精密板金の経験は30年以上。
現在社長9年目。社長就任後も現場で日々、模索し製作活動に励む。

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執筆:いくら

2023年6月からWordPress(ワードプレス)を始め、WEBやマーケティングについて勉強中。金属加工歴:3年

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