アルミ系材料の中で、切削加工によく用いられる汎用性の高い材料として、A5052やA5056があります。以前の記事ではA5052を取り上げましたが、今回はA5056の特徴や類似材料との比較、そしてバンテックでのA5056の切削加工の多種多様な実績をご紹介いたします。

A5056とは

A5056はアルミニウム合金の一種で、優れた機械的特性と化学的特性を持ち、切削加工に非常に適した材料です。棒形状を示すA5056Bという名称でも流通していて、旋盤加工に広く用いられています。 航空宇宙、電子機器、OA機器、自動車などの幅広い分野で利用されています。

機械的特徴

A5056は高い引張強度（約290MPa）と降伏強度（約145MPa）を持ち、軽量でありながら優れた強度を発揮します。また、加工性もしやすく、旋盤加工をはじめとする様々な切削加工に向いています。この特徴により、航空機部品や船舶部品、輸送機器用部品に適しています。

化学的特徴

A5056は主成分としてアルミニウムとマグネシウムを含有し、このマグネシウム（約5%）が高い耐食性を実現します。さらに、微量の鉄やシリコンを含むことで、強度を保ちながら耐久性を向上させています。船舶や建築材、電子機器の外装などで広く利用される陽極酸化処理（アルマイト）を施すと、表面の耐食性や装飾性がさらに高まります。

比較対象として挙げられる材料

A5052

A5052はA5056とよく比較されるアルミニウム合金です。A5052は主に板材として流通しており、曲げ加工や深絞り加工に適しています。引張強度は約215MPa、降伏強度は約130MPa程度と、A5056には劣りますが適度な強度を持っています。また、A5052はA5056よりマグネシウム含量が低いため、耐食性も劣りますが、 アルマイト処理を行うことで、A5056とA5052ともに耐食性を向上できます。しかしながら、同じ処理をしても色味が変わり、仕上がりに違いが出ることを理解しておきましょう。

A7075

A7075は超々ジュラルミンと呼ばれ、高い引張強度（約570MPa）を持ちつつ、切削性が良好な材料です。A5056はA7075ほどの高強度ではありませんが、コスト効率に優れており、汎用性が高いです。また、A7075は溶接性が悪いため、アルミ合金で溶接を行う場合は、マグネシウム添加によって溶接性を高めたA5056やA5052を選択ください。

A5056の切削加工で用いられる設備

CNC旋盤

CNC旋盤は、コンピュータ数値制御（Computer Numerical Control, CNC）を活用して、円筒形状を持つ部品を高精度で加工する機械です。A5056は主に棒状の材料で流通しているため、旋盤で切削加工を行います。CNC旋盤は、素材を回転させながら固定された工具（切削工具）を用いて、削ることで、目的の形状に加工する装置です。従来の手動操作の旋盤と異なり、CNC旋盤はプログラムされた指令に基づいて動作し、高度な精度と効率性を実現します。

マシニングセンタ

マシニングセンタは、CNCを活用した高精度な切削加工機械です。工具を高速回転させながら、材料を削ることで目的の形状を作り出します。複数の工具を自動で交換でき、複雑な加工を一度のセットアップで効率よく行えるのが特徴です。A5056は棒形状の材料なので、主に旋盤による加工が行いますが、フライス加工を追加で行う場合に複合的にマシニングセンタを活用します。

A5056の切削性

A5056は、適度な硬度と、高い熱伝導性を持つため、アルミニウム合金の中でも切削性が非常に優れており、切削加工に最適な材料です。その切削性を生み出す理由は主にマグネシウムを多く含む材料の組成に起因します。
この組成がA5056の軽量性と剛性を両立し、加工性を向上させています。また、硬すぎず、柔らかすぎない適度な硬度と、切削中に材料が硬化せず、工具の摩耗や加工抵抗が抑えられます。

バンテックの実績

バンテックでは、A5056を使用した切削加工の豊富な実績があります。具体的な事例をいくつかご紹介します。

OA機器用複雑高精度部品

OA機器に使用される部品は、軽量性と耐久性が求められます。バンテックでは、A5056を使用して複雑かつ高精度な部品を製造しており、精密な動作が必要な場面でも高い評価を得ています。

こちらの製品は、直径70φ 長さ120mm程度で、寸法精度が100分の1mmに加えて、Ｈ7のはめあい公差があり、丁寧な加工を行いました。 バンテックの国内協力工場のネットワークを活用し旋盤で切削加工を施しました。外観検査に加えて、３D測定器とゲージによる寸法検査を行い、品質を確保しています。

C軸加工追加部品

CNC複合旋盤を用いて、C軸加工を追加した部品を製造しています。 これにより、従来の旋盤加工では難しい複雑な形状や多軸加工が可能となり、顧客の多様なニーズに応えています。

こちらは、通常の旋盤加工に加えて、C軸方向に横穴を空ける加工を追加しています。寸法精度は100分の5mm程度で、横穴の位置指定など要求精度が厳しいものでしたが、バンテックが有する国内外の協力会社のネットワークを活用し、 複雑なC軸加工を可能としました。

旋盤加工+マシニング加工の複合加工部品

旋盤加工とマシニング加工を組み合わせた複合加工技術により、複雑形状を実現しています。

OA機器に利用される高精度の部品です。部品サイズは10mm未満の小さい形状ですが、旋盤加工とマシニング加工を行った複合加工部品です。数量10個製作して通常2週間かかる製品ですが、国内の協力工場と連携し、加工工程の見直しや、送り量を増やして加工時間を短縮するなど、工夫を凝らしました。その結果、お客様の希望納期通り10日間で発注から納品までを完遂し、お客様にご満足いただけました。

まとめ

A5056は、その機械的・化学的特性から切削加工に最適なアルミ合金です。特に耐食性、軽量性、加工性に優れており、多岐にわたる用途で活躍しています。
バンテックではA5056を活用した切削加工の豊富な実績を持ち、お客様のニーズに応じた高品質な製品を提供しています。A5056を用いた切削加工や部品製造について詳しく知りたい方は、ぜひバンテックまでお問い合わせください。

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