軽金属

軽金属の特徴

軽金属とは、5.0の比重を基準にして（基準である1は水の比重）、それ以下の金属を指します。代表的な軽金属には、「アルミニウム：比重2.7」、「マグネシウム：比重1.7」、「チタン：比重4.5」などがあります。硬度の違いにより、アルミニウムとマグネシウムは軟質金属、チタンは硬質金属に分類。 軽金属以外の例として、鉄は比重が7.85なので重金属と言えます。

軽金属のメリット

軽くて強い

軽金属の一番のメリットは、その名の通り軽いということです。特にアルミニウムやマグネシウムは、軽量化が求められているものによく利用されています。

軽金属を使用したことにより重量が重くて大変だった製品が飛躍的に軽くなったことで、多くの製品に使われるようになりました。代表的なものが、航空機などの機体、自動車やパソコンなどの部品です。

アルミニウムは腐食しにくい

軽金属のうちアルミニウムは、腐食しにくいというメリットがあります。毒性もないのでアルミ箔やアルミ缶、1円玉硬貨など身の回りの物にも多く使われています。また熱伝導性にも優れているため、銅の代替材料として電線などにも活用されることがあります。

軽金属のデメリット

発火しやすい

マグネシウムやチタンは発火しやすいというデメリットがあります。切削加工しやすいですが、その削り屑は発火の危険性があり、着火したマグネシウムに水が触れてしまうと激しく燃焼します。

チタンは加工が困難

チタンは強度が高くて熱伝導率が低く、加工が困難な金属となっています。引張強度が高いため、切削加工においても工具が欠けやすく磨耗しやすくなってしまいます。たわみやすい素材で、加工精度が低下したり被削物にヒビが生じたりすることも少なくありません。

切削加工に使用される軽金属材料

軽金属とは、一般的には比重が4～5g/cm³以下の金属で比較的軽い金属を軽金属と指します。

軽金属の種類

軽金属というと、マグネシウムやベリリウムアルミニウムなどが種類として挙げられます。

ここでは、切削加工の素材としてよく利用される素材をいくつかご紹介します。

アルミ

1円玉やアルミ缶など、日々の生活の中でも見ることの多いアルミですが、軽く、加工性が良いことから様々な分野の機械部品の加工材料としても私たちの生活を支えています。

切削加工で使用されるアルミ材は、アルミの欠点を解消するために他の金属が加えられてアルミ合金となっています。このため、アルミ材と一口にいっても実は複数種類のアルミ合金があります。

アルミ材について
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チタン

チタンが工業・産業で広く取り入れられ始めたのは、戦後と言われており、金属材料としてはまだまだ新しく、可能性に満ちた金属材料です。

他の金属と比べ、軽量・高強度・耐食性に優れるなどのメリットがあり、宇宙・航空機材料からプラント設備、建築材料など幅広い用途で活用され、これからも広がりを見せていく可能性があります。

チタンについて
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軽金属の切削加工機の種類

軽金属は、物にもよりますが素材の剛性がそこまで高いわけではないので、金属切削・木材切削の加工機、「NCルータ」か「マシニングセンタ」があれば、切削加工は可能です。

これから軽金属切削のために新規導入を考えるのであれば、導入費用を考慮するのであればNCルータ、精度を重視するならマシニングセンタがよいでしょう。

素材の耐油性なども加味して、乾式・湿式といった方式もしっかり確認が必要です。難削材と言われるものも軽金属の中にはありますので、最終的には両方のメーカーに問い合わせて見積もりを取るのも良いかもしれません。

自社に適切な機器は「NCルータ」なのか、「マシニングセンタ」なのか、スペック表を見て確認しましょう。

自社に合うのはどっち？
「NCルータ」「マシニングセンタ」
スペック表を見てみる

軽金属加工の注意点

加工時には、用途にあわせてさまざまなタイプの加工機械を使用しますが、その際には、身体の防護を忘れずにおこないましょう。部分的にであっても肌が露出することのないよう、防護眼鏡やマスク、手袋などを着用して、できるだけ安全な状態をととのえてから作業をはじめることが大切です。

金属に穴を開ける場合には、主にボール盤や電動ドリルといった電動工具を使用します。このときの注意点としては、あらかじめ材料にセンターポンチなどを打っておくのを忘れないようにすることです。金属表面でドリル先端部が滑ってしまうのを防ぐためです。また、金属を切断する際には、主に高速切断機やグラインダーなどを使用する場合が多いですが、切断作業中から作業補にかけて、材料そのものがかなりの高温になるので、やけどをしないように気をつけましょう。

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