アルミニウムとは？板・押出形材・棒・箔の違いと、合金・調質・強度・寸法の選び方

アルミニウムとは

アルミニウムは、装置部品や金型に使われる軽量で加工しやすい金属です。実際の発注では、純アルミかアルミ合金かだけでなく、板・形材・棒・箔の形と、調質まで指定します。

アルミニウムのメーカー比較では、自社で素材を作るメーカーの製品を掲載しています。完成した脚立や筐体、専用金具で組む溝付きフレーム、粘着剤付きのテープとは分けています。

アルミニウム素材の種類と特徴：板・押出形材・棒・箔の違い

• 板・厚板は、平面から切り出したり削り込んだりして使います。UACJのFP52、神戸製鋼所のアルハイス、日本軽金属のN-FLATなどは精密加工用の厚板です
• 押出形材は、金型で断面を作る材料です。加藤軽金属工業のK-7005はL形のアングル、不二ライトメタルの606301は複雑な断面を作れる押出用合金です
• 棒材は、切削部品や鍛造素材に使います。和伸工業の2017棒材と三協立山のTG-barでは製法が異なり、径の仕上げや内部品質も確認します
• 箔は、アルミ箔地をさらに薄く圧延した素材です。UACJ製箔の3003は化粧板向けで、厚さは12〜200μmです

用途と形状の出典は、UACJの厚板案内、加藤軽金属工業の汎用形材、UACJ製箔の素箔です。

アルミニウムの性質を左右する合金番号と調質

• FP52とアルハイスの合金・調質は、5052-H112です。精密機械の切削部材では、残留応力の管理と板厚公差を合わせて確認します
• 不二ライトメタルの606301は、6063-T5の標準仕様です。同社の6N01F7は6N01-T5の標準仕様で、構造材や足場板の素材に使います
• 和伸工業の2017棒材は、二輪・四輪の鍛造素材向けです。合金名だけで径や調質を決めず、製作条件を問い合わせます
• T5は高温加工から冷却した後に人工時効硬化した状態、T6は溶体化処理後に人工時効硬化した状態です。同じ合金でも調質を省略して発注しません

調質の説明は日本伸管の公式資料⁠、押出合金の違いは不二ライトメタルの取扱合金⁠によります。

板厚公差・平坦度・加工後の反り

• N-FLATの厚さ10mmでは、板厚公差は±0.10mmです。元板の平坦度は1mあたり0.5mm以下で、厚さのばらつきとは別の条件です
• アルハイスの元板平坦度は、板厚4〜50mmで1mあたり0.2mm以下です。切削で仕上げる部品の精度保証とは分けて考えます
• FP52は残留応力を抑え、切断・切削後の歪みを減らす厚板です。残留応力が少ないことだけで、加工後の寸法や反りを保証するものではありません

出典は日本軽金属のN-FLATと神戸製鋼所のアルハイスのカタログです。

引張強さと耐力の読み方

• 日本軽金属のR61S-T6は、板厚5〜6mmで引張強さ295N/mm²以上・耐力245N/mm²以上です。厚いT651材とは掲載条件を分けています
• UACJのALQUEEN300は、引張強さ510N/mm²・耐力450N/mm²を代表値として公開しています。この値をそのまま最低保証値にしません
• 神戸製鋼所のアルハイスも、機械的性質は代表値です。強度の数値だけを並べず、合金・調質・厚さ・試験条件と納入時の保証範囲をそろえます

出典はR61Sの材料特性とUACJの厚板の特性比較です。

押出形材・丸棒を発注する前に

• 加藤軽金属工業のK-7005は、肉厚3.0mm・30×30mmのアングルで、単位質量は0.464kg/mです。K-7223は厚さ5.0mm・幅40mmのフラットバーで、0.540kg/mです
• 既存金型を使う形材でも、合金・調質・必要な強度は確認します。加藤軽金属工業の汎用形材は受注生産です
• TG-barは、ピーリング仕様の相談範囲として直径50〜110mm・最大長さ5000mmを案内しています。対応合金6061で、その全サイズを必ず作れるという意味ではありません
• 和伸工業の押出棒全体の製造実績を、2017棒材の保証範囲には読み替えません。合金と径の組み合わせを確認します

出典は三協立山のTG-barと和伸工業の生産品目です。和伸工業の主要生産品種表には2018年4月時点とあり、現在の供給条件は注文前に確認します。

アルミニウムの価格：見積もりで伝える内容

• 用途と加工方法、合金番号・商品名、調質を伝えます
• 素材の寸法と必要数量、仕上げ寸法と削り代、板厚公差・平坦度・表面の条件を分けて伝えます
• 切断・穴加工・熱処理・表面処理の範囲と、材料証明書や検査成績書の条件を確認します
• 掲載製品では公開資料に数値の価格がなく、材料費と加工費・送料を分けて見積もりを取ります。材質・寸法・数量が違う見積もりを、単価だけで比べません

アルミニウムの元素記号・化学式は？

元素記号はAlで、金属アルミニウムを化学式で表すときもAlと書きます。発注に使う合金番号や調質記号とは区別します（新金属協会の元素解説）⁠。

アルミニウムの密度・比重は素材選定でどう使う？

密度・比重は、同じ体積の部材の重さを比べる際に使います。合金によって値が異なるため、部品の質量を計算するときは発注する合金の値を確認します（加藤軽金属工業の比重の解説）⁠。

アルミニウムの酸化とアルマイト処理の違いは？

アルミニウムは空気中で表面に酸化皮膜を作り、この皮膜が腐食を防ぎます。アルマイト処理では人工的に酸化皮膜を作り、表面の硬さや耐食性を高めます（神戸製鋼所のアルミの特性）⁠。