アルミニウム CNC 加工: 知っておくべきことすべて

最終更新: 09/02、読む時間: 7 分

アルミCNC加工

アルミは広く使われている素材ですCNC加工その多様な物理的および機械的特性のためです。さらに、強度対重量比が優れているため、アルミニウムとその合金は、より大きな強度が必要で、重量が主な障害となるさまざまなコンポーネントの製造に最適です。その結果、自動車、航空宇宙、防衛、電気、家具、その他の家電製品など、複数の業界で製品のコンポーネントを製造するために使用されています。

CNC 加工用のアルミニウム合金の最も一般的な等級、考慮すべき要素、利点、欠点、およびアプリケーションこの記事ですべて説明します。

 CNC加工用アルミニウム合金の一般的なグレード

アルミ合金シリーズ

アルミニウム 2024

これは、銅が主要な合金元素である熱処理可能な合金です。これは、良好な機械加工性を備えた軟らかくアニールされた合金であり、完全に疲労に耐えることができます。他のグレードに比べ耐食性は劣りますが、表面を適切に仕上げることで強度対重量比に優れるため、航空機部品の加工に最適な材料です。

アルミニウム 6061

グレード 6061 はマグネシウム、シリコン、アルミニウムで構成されており、より高い強度レベルへの熱処理が可能です。そのため強度、靭性、曲げ加工性に優れ、5軸CNC加工に適した材種です。.また、耐食性が高いため、過酷な環境条件にも最適です。その結果、機械のプロトタイピングから航空宇宙、電気通信まで、さまざまな業界で使用できます。

アルミニウム 7075

グレード 7075 では、亜鉛が主要な合金金属です。他の熱処理グレードに比べて適度な成形性を持っています。CNC 機械加工では、このグレードを使用してさまざまな部品を作成します。高レベルの靭性自転車の部品から航空機の翼まで、機能性が求められます。ただし、溶接性は悪いです。

アルミニウム 3003

一次合金金属としてマンガンで作られています。そのため、家庭用品の製造に使用されます。優れた成形性と加工のしやすさ曲げ、スピニング、ロールフォーミング、スタンピングなどの操作。また、耐食性に優れているため屋外環境にも耐え、屋外の装飾・建築部材としても最適です。

アルミニウム 5052

5052 アルミニウムは、主にマグネシウムとクロムで合金化されているため、CNC 成形操作に最適です。それは良い3003以上の加工性と高強度.提供するのは適度な被削率、大規模な機械加工操作には適していません。このグレードは、熱交換器用途、一般的な板金作業、および建築に最適です。

アルミニウムのCNC加工作業

旋削加工

1.          CNCフライス加工

フライス加工幅広い形状を作り出すことができるアルミニウムCNC機械加工の最も一般的な操作です。フライス加工では、アルミニウムのワークピースは静止したままです。同時に、回転ツールはその軸に沿って多点切断を実行して材料を除去し、コンピューター制御に従って目的の形状を取得します。場合によっては、材料が複数の軸に沿って除去されている間に、ワークピースと切削工具が移動します。

2.          CNCフェーシング

CNC フェーシング操作を使用すると、面旋削または面フライス加工を使用して、表面が粗いアルミニウム製ワークピースを平らな断面にすることができます。

3.          CNC穴あけ

このプロセスでは、所定のサイズの多点回転カッターを外面に対して垂直に移動させ、ドリルで穴を開け、設定された直径と長さで穴またはその他の形状を作成します。

4.          CNC旋盤

In CNC旋盤、チャックがアルミニウム棒を保持して回転させ、多点切削工具が目的の寸法と形状が得られなくなるまで材料を除去します。

アルミニウムCNC加工で考慮すべき要素

高品質の CNC 加工を行うには、適切な切削工具、工具の材質、工具の形状、切削速度、送り速度、切削液など、さまざまな要因があります。

1.          ツール形状

アルミニウムの CNC 加工の生産性と品質は、工具の形状に影響されます。したがって、効果的な加工を行うには、次の変数を考慮する必要があります。

 a.  フルート番号

3枚刃の工具

アルミのCNC加工を行う場合、切削工具の選定は2 ～ 3 フルートが最適なオプションです.対照的に、2 未満または 3 を超えるフルート数を選択すると、巨大な切りくずが形成され、小さな切りくずが表面に加工痕を残します。

b.ねじれ角

CNC 加工の有効性に影響を与えるもう 1 つの要素は、ねじれ角です。これは、工具の中心線と刃先に接する直線によって形成される角度として特徴付けることができます。ねじれ角によって切りくずの除去速度が決まります.35° または 40° のねじれ角を選択アルミニウムの CNC 機械加工の場合、または表面仕上げ後の場合は最大 45° までジャンプします。

 c.  逃げ角

逃げ角が大きいと、アルミニウム製ワークピースに過度に食い込む可能性があり、わずかな逃げ角によって工具とワークピースの間に摩擦が生じる可能性があります。理想的な逃げ角の範囲は6～10⁰.

2.          切削工具の材料

超硬は、アルミニウムの CNC 機械加工に必要な切削工具を作成するための最も典型的な材料です。それは、超硬製の工具が、アルミニウムの CNC 機械加工に必要な高い切削速度に完全に耐えることができるからです。

アルミニウムは軟らかい切削が必要なため、超硬の粒径とバインダー比率は小さくする必要があります。そのためには、コバルトを適切な量で混合して、軟質切削に理想的な小さな炭化物粒径 (2 ～ 20 %) を生成する必要があります。ダイヤモンドや窒化ジルコニウムなどのコーティングを追加すると、切断の効果が高まります。

3.          切削速度

アルミニウムは高い切削速度に耐えることができるため、CNC マシンを設定できます実用的な速度まで.ただし、低速で移動すると、構成刃先が形成されることがあります。

4.          送り速度

必要な仕上げと強度によって送り速度が決まります。たとえば、次のいずれかを選択できます。粗い面の場合は 0.05 および 0.15 mm/rev、滑らかな面の場合は 0.15 ～ 2.03 mm/rev仕上げ。

5.          切削油剤

アルミニウムの CNC 機械加工では、適切な切削液は次のとおりです。塩素または活性硫黄をまったく含まない可溶性油エマルジョンおよび鉱油これらは工作物を汚す可能性があるためです。

6.          加工後工程

表面仕上げを施したCNC加工部品

表面仕上げ、美観、物理的および機械的特性を改善するには、機械加工後のプロセスが必要です。CNC 加工されたアルミニウム部品には、次のような多くの加工後プロセスがあります。ビーズとサンドブラスト, コーティング, 陽極酸化、とパウダーコーティング.

a.      ビーズとサンドブラスト:アルミニウムの機械加工部品は、高圧エアガンを使用して小さなガラスビーズで焼成され、残りの材料を排除して、寸法公差を損なうことなく滑らかな表面を生成します。

b.     陽極酸化:最初のアルミニウム部品を硫酸電解液に浸し、陰極と陽極に電気を流します。酸化物イオンが電解液から放出され、露出した表面に非反応性の酸化アルミニウムが生成されます。

c.      コーティング：亜鉛、ニッケル、またはクロムのような別の物質による単純なコーティング。

d.     パウダーコーティング：コンポーネントの高温ポリマー粉体塗装

利点

アルミニウムの CNC 機械加工には、その機械的および物理的特性により、いくつかの利点があります。高精度のCNC加工の場合、非常に安全で簡単です。それぞれのメリットをまとめてみましょう。

機械加工性 

アルミは軟らかいため、CNC加工による変形がほとんどなく、欠けやすい。したがって、工具を磨耗させることなく、工具で簡単に加工できます。

優れた切削性により、優れた寸法安定性を維持しながら、加工サイクル タイムを短縮します。

強度重量比

アルミニウムは強度に優れた軽金属です。鋼と比較すると、密度が 3 分の 1 であり、航空機部品など、高強度を維持しながら重量が主な課題となる用途に最適です。

安全な機械作業

アルミニウムは、CNC 加工中に有毒な副産物を生成しません。プラスチックなどの他の材料とは異なり、機械加工中は完全に安全です。

耐食性

アルミニウムとその合金の酸素に対する優れた親和性により、湿気にさらされても錆の酸化層を失うことはありません。これらの特性により、アルミニウムは優れた耐食性材料です。耐腐食性により、CNC 機械加工部品の寿命が延びます。

リサイクル性

CNC 機械加工を使用してアルミニウムで作られたすべてのコンポーネントと製品は、リサイクル可能です。その結果、製品のライフ サイクルが終了しても、アルミニウム コンポーネントを再び使用することができます。

電気伝導性

導電性があるため、CNC 加工されたアルミニウム部品は電気部品にも適していますが、他の金属と合金化することで導電性が低下する可能性があります。

美的効果

アルミニウムとその合金は、CNC 加工で優れた表面仕上げにすることができますが、さまざまな色を得るために陽極酸化することもできます。これにより、部品や製品に非常に魅力的な美的美しさが追加されます。

低温性能

他の素材とは異なり、アルミニウムは非常に低い温度でも柔らかさ、弾力性、強度などの特性を保持します。

この品質により、低温動作部品に最適です。

アプリケーション

アルミCNC加工による航空機タービンカバー

この記事で前述したように、アルミニウムとその合金には多くの有利な特性があり、いくつかの産業ではアルミニウムの CNC 機械加工が不可欠です。

航空宇宙産業

アルミニウムの高い強度対重量比と精密な CNC 機械加工により、翼、フィッティングおよび着陸装置部品、ブッシング、さまざまな電気コネクタなど、さまざまな航空宇宙部品に最適です。

自動車産業

アルミニウムは、より高い重量に耐えることができます。そのため、アルミのCNCマシニング加工により、様々な自動車部品が作られています。シャフト、独自のコンポーネント、車内の壁パネル、ドライブ アクセル、ギアボックス、スターター モーター、その他多数。

電気産業

アルミニウムの CNC 機械加工のおかげで、家電製品や電子機器は小型化され、公差が厳しくなり、依然として軽量になっています。回路基板、ヒートシンク、および半導体は部品の例です。

医療産業

アルミCNC加工は、軽量で精密な加工が求められる医療機器のニーズを満たします。外科用インプラント、MRI 装置、ブレード ハンドル、カッター、外科用ハサミなど、数多くの研究、外科、薬物送達コンポーネントは、アルミニウム CNC 機械加工で作られています。

その他のアプリケーション

野球のバットやスポーツ ホイッスルは、スポーツ用品の例です。食品および製薬業界でも、CNC 機械加工によって作成されたアルミニウム コンポーネントが使用されています。また、極低温用途も数多くあります。

結論

この記事からわかるように、アルミニウムには、CNC 加工によって作成されたパーツを使用することで、さまざまな特性と利点があります。機械加工性に優れているため、厳しい寸法公差も容易に達成できます。したがって、プロジェクトにアルミニウム CNC 加工を検討したい場合は、オンデマンド加工サービスがお手伝いします。.私たちプロを提供するCNC加工サービスすべてのアルミパーツに。ここでは、当社の品質管理エンジニアが各加工ステップを監視して、標準と公差を維持しています。お気軽にお問い合わせ詳細については

よくある質問

アルミニウム合金の一般的な等級は何ですか?

アルミニウム 2024、6061、7075、3003、および 5052 は、CNC 加工用の一般的なグレードです。

最適な合金グレードを選択するにはどうすればよいですか?

それは、製品の用途と、硬度、強度、延性、導電率などの必要な機械的および物理的品質によって異なります。合金グレードの種類ごとに固有の特性があるため、最適なグレードを選択するのは難しい場合があります。したがって、お客様の要件に基づいて、プロジェクトに最適なものを当社の専門家に決定させてください。

アルミニウムの CNC 加工で考慮すべき要素は何ですか?

高品質の CNC 加工を行うには、工具の材質 (超硬)、工具の形状 (溝の数、ねじれ角、逃げ角)、切削速度、送り速度、切削液など、さまざまな要因を考慮する必要があります。

アルミCNC加工は高価ですか？

いいえ、CNC マシンでアルミニウム部品を作成することは、特に大量の場合、費用対効果の高いプロセスです。さらに、非常に競争力のある価格を提供しています。お問い合わせそして得る引用24時間以内に。

メーカーですか？

はい、私たちは中国の大手メーカーです。CNC 加工、板金、射出成形、アルミ押出、表面仕上げなどのオンデマンド製造サービスを提供できます。