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アルミブログ

2017.12.20

アルミの豆知識

なぜアルミは様々な業界で使われるのか?

私達に身の回りには、色々な金属が使われています。その中でもアルミ合金を使われる頻度は、非常に高くなって来ております。その最大の理由は、軽いと言う事です。それ以外にも色々な特徴がありますので、まとめさせて頂きます。

 

アルミの特徴と致しましては、軽い・加工性が良い・耐食性が良い・強い・通電性が良い・非磁性である・熱伝導性が良い・低温に強い・美しい・光や熱を反射する・鋳造しやすい・接合しやすい・真空特性が良い・再生しやすい、などがあります。各項目について、簡単に説明させて頂きます。

 

1.軽い

アルミニウムの比重は、鉄や銅と比べて約3分の1となります。軽量化がニーズとなっている今、航空機・自動車・鉄道車両等輸送分野で多くのアルミニウムが使われています。今後もアルミニウムの需要は高まって行くと予想させます。ちなみに比重は、アルミニウム:2.8 鉄:7.85 銅:8.9となります。

 

2.加工性が良い

アルミニウムは塑性加工がしやすく、さまざまな形状に成形する事が可能です。 また切削加工性にも優れており、機械部品や金型部品や工具類にも多く使われています。

 

3.耐食性が良い

アルミニウムは空気中においては、緻密で安定的な酸化被膜を生成し、この被膜が腐食を自然に防止致します。 耐食性をさらに高め、強度も兼ね備えたアルミ合金は色々な分野に使用されており、今後も使用用途は増えて行くと予想されます。

 

4.強い

アルミニウムは比強度(単位重量あたりの強度)が大きい為、輸送機器や各種構造材料として多く使われております。 純アルミニウムの引張り強さは強くありませんが、マグネシウムや亜鉛などを添加してアルミ合金にしたり圧延・引抜きなどの加工や、熱処理を行う事により、より硬度を高くする事が出来ます。

 

5.通電性が良い

アルミニウムは導電体としてきわめて経済的な金属です。電気伝導率は銅の約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も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、導体(板・管)などに広く使われており、エネルギー分野、エレトロニクス分野での需要が大きく伸びています。

 

6.非磁性である

アルミニウムは非磁性体で、磁場に影響されません。この特徴は、アルミニウムの他の特性である、軽い・耐食性に優れる・加工性が良いなどの利点から様々な製品に生かされています。おもな製品としては、パラボラアンテナ・船の磁気コンパスなどの計測機器・電子医療器具・メカトロニクス機器などがあげられますが、さらにはリニアモーターカーや超電導関連機器にいたるまで、その用途が大きく広がっています。

 

7.熱伝導性が良い

アルミニウムの熱伝導率は鉄の約3倍。熱をよく伝えるということは急速に冷えるという性質にもなります。そのため冷暖房装置・エンジン部品・各種の熱交換器・ソーラーコレクターまた飲料缶にもこの特性が生かされています。最近の高密度化した機器、システムの過熱防止のための放熱フィンやヒートシンクとしても使われています。また、この性質を利用して、プラスチックやゴムの成形用金型などの新分野にもアルミニウムが使われます。

 

8.低温に強い

アルミニウムは鉄鋼などと違って液体窒素(-196℃)や液体酸素(-183℃)の極低温下でも脆性破壊がないのが大きな特徴です。低温プラントやLNG(-162℃)のタンク材として使われるうえ、最近では宇宙開発やバイオテクノロジー、極低温の超伝導関連といった最先端分野でもこの特性が脚光を浴びています。

 

9.美しい

アルミニウムは素地のままでも美しい金属ですが、陽極酸化皮膜処理(アルマイト処理)などさまざまな表面処理を施すことによってより美しくなり、また表面を硬くしたり、防食効果を高めたりすることができます。陽極酸化皮膜処理の際に自然発色や電解着色などによってアルミニウムに多彩な色を付けることが可能であり、建築外装や包装材などデザイン性が強く
求められる分野に最適の材料です。

 

10.光や熱を反射する

よく磨いたアルミニウムは、赤外線や紫外線などの光線、ラジオやレーダーから発する電磁波、さらに各種熱線をよく反射します。純度の高いアルミニウムほどこの性質は優れており、純度99.8%以上のアルミニウムは放射エネルギーの90%以上を反射します。この特性を生かしたのが暖房器の反射板・照明器具、および宇宙服などで、最近ではアルミニウムに鏡面加工を施してこの特性をいっそう高め、ポリゴンミラーをはじめとした光エレクトロニクス製品にもよく使われています。

 

11.鋳造しやすい

アルミニウムは、融点が低い・溶けた状態でも表面が酸化皮膜で覆われガスを吸収しにくい・湯流れがよいといった性質を持っています。このため薄肉の鋳物や、複雑な形状の鋳物を作ることができます。アルミの鋳造品は、ピストン・シリンダーブロック・ホイールなどの自動車の部品、また各種産業機械部品など幅広い分野で使用されています。

 

12.接合しやすい

溶接・ろう付け・はんだ付け・電気抵抗溶接・リベット接合接着など、さまざまな方法で容易に信頼性の高い継手が得られます。これらの接合技術の進歩はめざましく、より多くの分野で設計と施工の合理化を実現します。

 

13.真空性が良い

アルミニウムを真空装置の材料に使ったとき、ガス放出率が非常に小さく真空到達性能が他の材料に比べて大変優れています。そこで、各種の高真空ポンプや配管・高真空半導体装置・理化学実験装置などに活用されています。

 

14.再生しやすい

アルミニウムは他の金属と比べると酸化しにくく、融点が低いため、使用後のアルミ製品を溶かして簡単に再生することができます。しかも二次地金(再生地金)を作るのに必要なエネルギーは、新地金を作る場合と比べてわずか3%ですむといわれています。また品質的にも、新地金とほとんど変わらないものが製造できるため、大変経済的な材料だといえます。とくに飲料缶では、あき缶を回収し再資源化しようというリサイクル運動が全国各地で行われており、省資源・省エネルギーを果たすとともに、地球環境保護の推進にも大変大きな役割を担っています。このことは、今後ますます増加するアルミ需要に対する安定供給の助けになります。

 

上記はアルミの特性のほんの一部と言えるかも知れませんが、このような事から、今後もアルミニウムの加工品はますます増えて来ると予想されます。

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