A5052の切削加工におけるポイントを、実際の加工事例を交えてご紹介します！
A5052はアルミニウム合金の一種で、その中でも優れた耐食性と加工性を持つ材料として、多くの産業で活用されています。本記事では、A5052の特徴や切削加工のポイントについて解説し、バンテックでの実際の加工事例を交えて詳しく紹介します。
A5052の特徴
A5052は、マグネシウムを主な合金元素とするアルミニウム合金であり、以下のような特徴を持っています。
耐食性が高い
海水や化学薬品に強く、屋外用途にも適しています。
強度と軽量性のバランスが良い
適度な強度を持ちながら、軽量な素材として利用可能です。
優れた加工性
切削加工や曲げ加工が比較的容易で、精密加工にも適応できます。
溶接性が良い
TIG溶接やMIG溶接との相性が良く、接合部の仕上がりも美しいです。
A5052とほかの材料との比較
A5052のほかに、よく使用されるアルミ系の材料（A2017,A6061,A7075）と比較してみました。アルミ系材料はアルミニウム以外の合金元素の添加によって、特性を変化させることができます。以下の表の通り、A5052はMg（マグネシウム）が主な合金元素です。この系統の合金は析出硬化（熱処理による強化）が起こりにくいため、熱処理をしても強度がほとんど変化しません。のため熱処理には向きませんが、耐食性や溶接性が高く、また、柔らかいために成形性が優れ、材料コストも安価といった優れた特徴を有しています。
A5052を用いた切削加工
A5052は加工しやすい材料ですが、切削加工を行う際にはいくつかのポイントを押さえておく必要があります。適切な工具や切削条件を選定することで、高精度な加工を実現できます。
A5052での切削加工のポイント
適切な工具選び
A5052の切削加工には、アルミ専用の切削工具を使用することが重要です。具体的には以下の点に注意しましょう。
(1)刃先の鋭い超硬工具を使用：アルミの粘性を考慮し、切れ味の良い工具を選びましょう。
(2)工具のコーティング：フッ素コーティングやDLCコーティングがあると、融点が低いアルミの溶着を防ぐことができます。
(3)適切な逃げ角を確保：切りくずの排出をスムーズにすることで、熱のこもりを防ぎ、加工精度を向上させることができます。
切削条件の最適化で、高い加工効率と高精度加工を実現
A5052の加工では、切削速度や送り速度、切込み量といった切削条件を最適化するところがポイントです。A5052は熱伝導性が高く加工しやすい材料であるため、切削速度を速めることができ、切削速度や送り速度を増やすと、単位時間当たりの加工面積が増えるので加工効率が向上します。一方で、高い精度が必要な場合は、送り量を減らすことで表面粗さを小さくでき、高精度な加工を実現することができます。このように加工効率と加工精度の最適化をいかにして実現するかが、加工技術者である我々の腕の見せ所になります。
熱を逃がすことで精度を向上
A5052の切削では、加工熱の管理が重要です。アルミの融点は660℃と、鉄（1536℃）や銅（1084℃）と比べて比較的低く、線膨張係数は23.8（単位は10-6/K）で鉄（11.7）、銅（16.2）と比べて大きく、熱によって膨張しやすい特徴があります。そのためA5052に熱が蓄積すると、変形や精度低下の原因となるため、エアブローやクーラントを活用し、熱を効果的に分散する必要があります。
バンテックでの実績紹介
バンテックでは、A5052を用いた高精度切削加工を多数手掛けています。以下に、実際の加工事例をいくつか紹介します。
複雑形状の光学部品のブラケット
光学機器に使用されるブラケットは、非常に高い精度が求められます。バンテックでは、A5052の特性を活かし、微細加工を施した複雑形状のブラケットを製作しました。高精度な加工技術により、±0.01mmオーダーの寸法公差や幾何公差を実現しました。平行度指示が離れた部分に設けられており、加工面を変えるために何度もクランプを付け替えるなど、加工には多くの手間が必要でした。また、何度か試作する中で、設計変更に柔軟に対応するなど、お客様のご要望に最大限にお応えいたしました。
艶消しアルマイトを施した複合部品
A5052を切削加工した後、艶消しアルマイト処理を施すことで、美観と耐久性を向上させた複合部品の製作を行いました。こちらの部品は、一部のピンに脱着可能な構造が必要で、穴径を調整してピンのはまり具合を何度も確認する必要がありました。ピンはステンレス製でしたが、一部アルマイト処理の部分と同色にする必要があったので、黒亜鉛メッキを施しています。メッキしていないステンレスピンはそのまま圧入しています。協力会社と連携して、どのように製作するかの検討も含め、発注から納品まで7日間で対応しました。
大き目サイズの事務機器部品加工
A5052を使用した事務機器用部品を製作しました。長さ300mmと比較的大型の部品でした。掘り込み量も多く加工は困難でしたが、歪みを最小限に抑え、寸法公差±0.007mm、幾何公差0.02mmという高精度な切削加工を実現しました。試作数は10台程度で、図面をいただいてから2週間程度で納品しました。非常に厳しい精度が求められていましたが、設計の緩和はせず、お客様のご要望通りの仕様で完成させました。
まとめ
A5052は、耐食性や加工性に優れたアルミ合金であり、さまざまな用途で活用されています。切削加工を行う際には、適切な工具の選定や切削条件の最適化、熱管理などのポイントを押さえることで、高精度な加工が可能となります。
バンテックでは、A5052を用いた高精度な切削加工を得意としており、複雑形状の部品から大型部品まで幅広く対応しています。A5052の切削加工でお困りの際は、ぜひ当社にご相談ください！
