アルミニウム合金：自動車、航空宇宙、そしてそれ以外での究極の選択

アルミニウムはあらゆる場所に存在し、驚くほど幅広い部品と製品に使用される一般的で人気のある金属です：自動車部品、航空宇宙コンポーネント、ボート・マリンギア、スマートフォンを含む家電、産業機械部品、HVACシステム、リストは続きます。

エンジニアと製品設計者は、さまざまな業界で試作と最終用途部品の両方を設計するために、アルミニウムとその多くの合金を頻繁に選びます。この記事では、なぜアルミニウムがこれほど一般的なのか、なぜこれほど多くのアルミニウム合金があるのか、そしてプロトラブズで使用している主要合金を簡単に見ていきます。

なぜアルミニウムは人気なのか？

アルミニウムは高い強度重量比を持ち、軽量ながら強靭で柔軟です。また安価で耐食性があり、多数の用途でうまく機能します。

アルミニウム合金は材料の汎用性から自動車でよく使用されます。アルミニウムの成形性と耐食性により加工と成形が容易ですが、その構造的健全性が車体にとって最も重要な要件に対応します。強度は重要ですが、車体は軽量で、製造コストが安く、防錆性があり、消費者が求める魅力的な特性（優れた表面仕上げ特性など）を持つ必要があります。アルミニウムはこれらをうまく満たします。

航空宇宙部品でも同様です。アルミニウム合金は、耐食性と高強度能力のため、航空宇宙設計で好まれ、エンジニアリングで要求されます。鋼と比較して軽量オプションであり、幅広い航空機コンポーネントと航空宇宙用途に理想的な材料です。

軽量化は自動車と航空宇宙産業の両方の核心ニーズです。

自動車では、軽量化が排出ガス削減と燃費基準の向上に役立ちます。

航空宇宙では、アルミニウム合金の使用で航空機の重量が大幅に減ります。鋼より大幅に軽いため、航空機はより多くの重量を運べるか、燃費を向上できます。たとえば、ボeing 787で20%の軽量化は10〜12%の燃費改善を生むと予想されています。この線で、航空宇宙での一般的な用途は多数あります（多くは金属ですが、すべてではありません）：燃料ノズル、熱交換器、マニホールド、ターボポンプ、液体・ガス流量コンポーネント、適合冷却チャネル、ファスナー、など。

なぜこれほど多くの金属合金があるのか？

アルミニウムは純元素として多くの望ましい特性を示します。しかし、それ自体では高耐久用途には十分な強度がない場合があります。したがって、アルミニウムを他の元素と組み合わせて合金にし、より耐久性を高め、産業用途に適したものにします。

合金名の数字は何を意味するのか？アルミニウムシリーズ名は4桁の数字で、第1桁が主要合金元素、第2桁が特定合金の修正、第3・4桁がシリーズ内の特定合金に割り当てられた任意の数字を表します。

Al 6061

プロトラブズで最も一般的に使用されるアルミニウム合金で、CNC加工と板金加工に用いられます。一般的に溶接やろう付けが必要な場合、または全テンパーでの高耐食性のために選択されます。成形性はOテンパーで優秀、T4テンパーで良好。自動車部品、ボート・マリンギア、家具、家電などに使用されます。

Al 7075

この合金はクロムを加えて優れた応力腐食割れ耐性を発現させます。軽量かつ強靭な特性から、航空宇宙部品、自転車用品、キャンプ・スポーツギアの定番合金です。

Al 5052

板金加工部門で使用されるこの合金は、良好な加工性、優れた耐食性、高疲労強度、溶接性、中程度の強度を持ちます。航空機燃料/オイルライン、燃料タンク、その他輸送分野、家電・照明、ワイヤー、リベットに最適です。

AlSi10Mg

弊社の3Dプリント直接金属レーザー焼結（DMLS）プロセスの主力で、鋳造・ダイカストプロセスで使用される3000系列合金に匹敵します。優れた強度重量比、高温・耐食性、優れた疲労・クリープ・破壊強度を持ちます。AlSi10Mgは熱伝導性と電気伝導性も示します。AlSi10Mgで造形された最終部品は応力除去処理を受けます。

アルミニウム合金、その他材料、またはプロトラブズの製造サービスについてご質問があれば、アプリケーションエンジニア（ADMIN@MFGROBOTS.COMまたは877-479-3680）までお問い合わせください。