アルミニウム合金製品CNC加工

アルミ合金グレード選択の考慮点：1) 強度要件：高応力部品は7系(7075)または2系(2024) 2) 耐食性：湿潤環境は5系(5052,5083) 3) 加工性：複雑形状は6系(6061,6063) 4) 溶接必要性：5系または6系優先 5) 表面処理：陽極酸化必要時は6系 6) コスト要因：一般用途は1系純アルミ。例：航空宇宙は7075、自動車部品は6061、海洋環境は5083、装飾品は6063。

アルミ加工の一般的な問題と解決策：1) ベタ付き/ビルトアップエッジ：鋭利な工具使用、切削速度向上、冷却強化 2) 表面粗さ不良：切削パラメータ最適化、高回転低速送り、工具鋭利性確保 3) 変形：荒加工と仕上げ加工分離、切削順序適切化、専用治具使用 4) バリ：工具角度最適化（前角増大）、送り速度低減、バリ取り工程追加 5) 寸法精度不安定：加工温度制御、恒温工場使用、安定性の良い材料状態選択（例：T6状態）。

熱処理の加工への影響：1) 機械的特性変化：T6状態で硬度大幅向上（6061-T6硬度約95HB）、加工難易度増加 2) 加工効率：焼鈍状態（O状態）の加工効率は時効状態より30-50%高い 3) 加工順序：通常「荒加工→熱処理→仕上げ加工」のフローを採用し最終精度への影響を防止 4) 寸法安定性：熱処理後応力解放がより完全で寸法安定性向上 5) 表面処理：熱処理状態が陽極酸化効果に影響。表面処理要件に応じ適切な状態を選択。高精度部品には熱処理後の安定化処理を推奨。

アルミ合金の主要表面処理と特徴：1) 陽極酸化：多孔質酸化膜形成、染色可能、耐食性・耐摩耗性向上（膜厚5-25μm）2) 硬質陽極酸化：膜厚25-150μm、高硬度（≥300HV）、優れた耐摩耗性（運動部品向け）3) メッキ：クロムメッキで硬度・耐摩耗性向上、ニッケルメッキで耐食性改善、金/銀メッキは導電装飾用 4) 化学処理：クロメート処理で耐食性・塗膜密着性向上、無クロムパッシベーションはより環境対応 5) 塗装/粉体塗装：装飾性良好、多色選択、保護性能良好 6) 電解研磨：表面平滑度・耐食性向上（医療食品機器向け）。使用環境と性能要件に基づき選択。

アルミ加工精度：通常加工でIT7-IT8級（±0.015-0.03mm）、精密加工でIT5-IT6級（±0.002-0.008mm）、超精密加工で±0.001mm達成可能。精度保証策：1) 設備：高精度CNC工作機械（位置決め精度≤0.003mm）2) 工具：ダイヤモンドまたは超微粒子超硬工具 3) 治具：高精度工場治具で取付誤差低減 4) 環境：恒温工場（温度変動≤±1℃）5) 測定：三次元測定機（精度≤0.001mm）6) プロセス：荒仕上げと仕上げ分離、複数回時効、安定化処理の採用 7) 人材：経験豊富なプログラマ・操作者。全工程管理で高精度要求を安定保証。

アルミ合金と他金属の加工コスト比較：1) 材料費：アルミ価格は普通鋼の2-3倍、銅合金・チタン合金より低い 2) 加工効率：アルミ加工速度は鋼の3-5倍、チタン合金の8-10倍で加工時間短縮 3) 工具消耗：アルミ専用工具寿命が長く、鋼加工の約1/2のコスト 4) エネルギーコスト：加工エネルギーは鋼の1/3 5) 後処理コスト：アルミ表面処理（陽極酸化など）は鋼のメッキ処理より低コスト 6) 総合コスト：材料費は高いが加工効率高・エネルギー低で、総コストはステンレス鋼より10-20%低く、チタン合金より50%以上低い顕著なコスト優位性。