アルミニウム

1円玉の材料としても有名なアルミニウム。このページではアルミニウムの特徴や板金加工の種類などを紹介しています。

アルミニウムとは

アルミニウムはAluminiumの頭文字からAを取り、Aの後に4桁の数字を組み合わせてJIS記号で表記され、1000系から7000系まで合金の種類によって番号がつけられます。アルミニウムの最大の特徴は、軽さと言えるでしょう。鉄よりも1/3ほどの密度など、様々な性質を誇っている金属です。私たちの身近な製品にも数多く使用されており、非金属の中でも最も生産量が多いものとなります。基本的にほとんどが合金として使用されていますが、1円硬貨の場合は純アルミニウムであり、非常に稀な活用方法です。

アルミニウムの特性

非常に軽い金属

アルミの最大の特性と言えば、その軽さです。比重は2.7で、鉄が7.8、銅が8.9という比重と比べれば、1/3ほどの重さと言えます。これほどの軽さを活用している製品の代表として、スマートフォンが挙げられるでしょう。スマートフォンのボディのほとんどはアルミが用いられており、携帯しやすい軽さに仕上がっています。ほかにも自動車・飛行機などの部品でも活用され、燃費アップに役立っているでしょう。

耐食性が高い

鉄などの金属は腐食に非常に弱いため、時間とともに茶褐色に変色することもあるでしょう。そうなれば見た目だけでなく、強度・耐久性にも悪影響をきたしてしまいます。アルミの場合は酸化皮膜という膜を自身で生成するので、腐食やサビの発生を防ぐことができます。

耐食性の高さを活かし、建築物や船舶などの部品に幅広く用いられています。またアルマイト加工を施すことで、耐食性を高めることも可能です。

通電性・熱伝導率が高い

アルミは通電性にも優れているため、エレクトロニクスやエネルギーの分野でも活用されています。銅も通電性が高い金属ですが、同じ比重で比べればアルミの方が電気を通しやすいでしょう。

また熱伝導率の高さもアルミの特徴の一つです。鉄の3倍ほどの熱伝導率があり、熱しやすく、冷めやすい性質があります。調理器具やエンジン部品、冷暖房機器などでもアルミは用いられることが多いでしょう。

加工性にも優れている

簡単に丸める・曲げる・伸ばす・薄くするなどの加工がしやすいという特徴があります。また複雑な形状を作ることもしやすいため、その特徴を活かしてアルミホイルやアルミサッシなど、色々な形に成型した商品が多々あるでしょう。

アルミ板に施される主な加工

曲げ加工

加工する材料を曲げる、Rをつけるような加工のことです。複数のローラーを活用する「ロール曲げ」やベースプレートと上板で固定する「板折り曲げ」、プレス加工の一つである「ベンダー曲げ」などの種類に分類されます。アルミは加工がしやすい性質があるため、曲げ加工もしやすいでしょう。ロール曲げや板曲げであれば金型も必要ないため、素早い対応ができるなどのメリットがあります。ただスプリングバック現象には注意が必要です。

板金加工における
曲げ加工について詳しく見る

プレス加工

専用の金型とプレス機で変形、せん断する加工法のことです。基本的に金型は上・下を用意しなければならず、その間に材料を挟むことで成型をしていきます。曲げ加工・絞り加工・せん断加工などの種類に分けられ、成型する形などで使い分けられるでしょう。プレス加工の場合、金型を用意しなければならないというデメリットもありますが、単純な形状の部品を大量生産するケースには最適な加工法です。

プレス加工とは？
板金加工との違いについて
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切削加工

材料を切る・削ることによって成型する加工法のことです。旋削加工と転削加工に分類され、旋削加工は材料を回転させながら刃物を当てて削る加工法で、転削加工は刃物自体を回転させる加工法になります。

刃物を活用して成型するため金型は必要なく、少ロットであればスグに対応することができるでしょう。また複雑な構造で、精度の高いものが製作できるといったメリットもあります。ただ切粉が多くなる、作業負担も増えるなどのデメリットもあるため、大量生産には不向きです。アルミを加工する際、加工による熱の影響でアルミが溶けてしまう可能性もあるため、切粉を取り除く、切削油を用いるなどの対策が必要になってきます。