CNC加工に最適なトップ5金属：専門家推奨の選択肢

製品設計とCNC（コンピュータ数値制御）加工において、金属、プラスチック、複合材など、幅広いエンジニアリング材料から選択できます。

しかし、これらすべてのエンジニアリング材料の中で、金属は多くの業界で最も一般的に使用され続けています。実際、世界の金属加工市場規模は2017年だけで61.7億ドルと評価され、2020〜2027年の予測期間中に年平均成長率5.9%で成長すると予測されています。

この記事では、加工用のさまざまな金属について説明します。ここでは、最も頻繁に加工される5つの金属とその加工可能な合金を紹介します。

#1 鋼（スチール）

鋼は、精密CNC加工で最も一般的に使用される金属の一つです。鉄と炭素（最大2%）およびさまざまな量のその他の元素を含む合金です。

例えば、AISI 1018炭素鋼は通常、炭素0.15〜0.20%、硫黄0.05%、リン0.04%を含みます。AISI 1215鋼は、炭素0.09%、リン0.04〜0.09%、マンガン0.75〜1.05%、硫黄0.35%を含みます。それでも、ほとんどの鋼合金は良好な機械的特性と被削性を備えています。

注意点として、鋼は腐食を受けやすいため、加工部品が湿気の多い環境で使用される場合は、最適な金属選択とは言えないかもしれません。

詳細: CNC加工用10種類の鋼合金

CNC加工に最適なトップ5金属：専門家推奨の選択肢

鋼と同様、アルミニウムも多様な業界で極めて重要です。しかし、アルミニウムを際立たせているのは、その軽量性と耐食性です。

アルミニウムの密度は鋼の約2.5分の1で、CNC加工中に割れる可能性が低いです。また、アルミニウムは酸化皮膜（酸化アルミニウム）を形成し、腐食の主因である酸素から金属を保護します。

アルミニウムの大きな課題は、切削・加工時にガミーな付着物（ビルトアップエッジ）を形成しやすいことです。これは主にアルミニウムの融点が低いため、切削工具の切れ刃に溶着してしまうためです。

詳細: CNC加工用7種類のアルミニウム合金

CNC加工に最適なトップ5金属：専門家推奨の選択肢

黄銅は銅と亜鉛を含む金属合金です。安定性、中程度の硬度、高強度、そして何より優れた被削性で知られています。実際、黄銅合金は、CNC加工で使用されるほとんどの軟質金属のように、CNC工作機械に過度な摩耗を与えません。

しかし、黄銅で経験する可能性のある大きな課題は、アンモニアやアンモニア系溶液と接触した際に、応力腐食割れを起こしやすいことです。この制約を解消するには、焼鈍などの熱処理を後工程で施す必要があります。

黄銅合金は、電子ハードウェア・接点、ギア、錠前部品に適しています。優れた表面仕上げも、幅広い装飾用途に理想的です。

詳細: CNC加工用10種類の黄銅合金

銅も、幅広い業界で加工用に最も広く使用される金属の一つです。今日最もコスト効率の良い金属の一つであることに加え、銅は優れた被削性、良好な表面仕上げ、優れた電気・熱伝導性を備えています。

銅のもう一つの重要な特性は、抗菌性です。米国環境保護庁（EPA）の試験結果によると、銅含有量60%以上の銅合金は、接触から2時間以内に99.9%の細菌を殺滅します。このため、ベッドレール、蛇口、シンクなど、医療業界で使用される部品の製造に銅は理想的です。

エレクトロニクスおよび半導体業界も、電磁石や回路基板用のCNC加工銅部品に依存しています。銅合金の唯一の大きな課題は、硫化物、ハロゲン、アンモニア系溶液に曝露すると腐食を受けやすいことです。

詳細: 銅のCNC加工

チタンは、低い強度重量比、耐食性・耐薬品性、高強度を誇りますが、加工が非常に困難です。この難しさは主に、チタンの熱伝導率が低いためです。

加工中、熱が加工領域に閉じ込められ、ガミーな付着物を引き起こす冶金反応が発生し、ステンレス鋼や鋳鉄など他の金属よりも切削作用に深刻な影響を与えます。

チタンおよびその合金の加工における重要なポイントをいくつか挙げます：

詳細: チタンのCNC加工

幅広い金属選択肢があるため、製品設計プロジェクトに適した金属を見つけるのは大変かもしれません。

弊社が常にお客様にお伝えしている通り、製造プロジェクトに「完璧な金属」は存在しません。適切な選択は、硬度、引張強度、耐食性、被削性、表面仕上げ、コストなど、多くの要因に依存します。

お客様のプロジェクトについてお聞かせください。どの金属材料がプロジェクトのニーズに最も適しているか、判断のお手伝いをさせていただきます。

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