包括的なアルミニウム チューブのサイズ チャート:正方形、長方形、円形 - 合金、製造、および用途
アルミニウム管は、さまざまなサイズ、形状、合金で入手できます。特定の用途に最適なオプションを選択するには、アルミニウム チューブのサイズ (円形、正方形、長方形)、製造プロセス、材料、用途、他のチューブとの比較を詳しく見てみましょう。
アルミニウム チューブとその用途とは何ですか?
アルミニウムチューブは、地球上で最も一般的な金属の一つであるアルミニウムから作られた細長い中空の金属の一種で、表面に保護層を形成するため、柔らかく柔軟性があり、錆びや腐食に強いことで知られています。アルミニウムチューブは、優れた強度対重量比を備え、多くの産業で広く使用されています。たとえば、ほとんどすべての飛行機は、軽さと強度を保つために構造にアルミニウムのチューブを使用しています。モータースポーツでは、ブラケットやヒートシールドなどの部品の製造にアルミニウムチューブが使用されます。また、持ち運びや設置が簡単なタワーやフレームの形に成形できるため、照明や舞台装置でも人気があります。
アルミニウムパイプとチューブ
注意すべき点は、アルミニウムパイプはアルミニウムチューブとは少し異なることです。パイプは通常、液体または気体を運ぶために使用され、通常は円形で、パイプ内を流れる液体または気体の量を決定する内径に基づいたサイズになります。チューブには四角形や楕円形などさまざまな形状があり、外径と壁の厚さによって測定されます。アルミニウム チューブの一般的な用途は、建築フレームまたは構造物です。
アルミニウム管とスチール管
アルミニウム チューブはスチールよりもはるかに軽く、同じ体積に対して重量が約 3 分の 1 であるため、取り扱いや輸送が容易になります。ただし、一般にスチールの方が強度が高く耐久性があり、より大きな衝撃、応力、圧力に耐えることができ、曲がったり反ったりすることはありません。アルミニウムはより展性があり、ひび割れることなく、複雑な形状に成形したり曲げたりすることができ、実際に低温でも強くなります。耐食性に関しては、特に湿気の多い環境や摩耗性の環境での腐食を避けるためにコーティングやペイントが必要なスチールとは異なり、アルミニウムには錆を防ぐ自然な保護酸化層があります。また、アルミニウム管は鋼管よりも熱と電気をよく伝導するため、ラジエーターや電線によく使用されます。一方、鋼は溶接が容易で、より安定した溶接が行われるため、特定の製造プロセスには適しています。アルミニウムはポンドあたりのコストが高くなる傾向がありますが、軽量であるため、ポンドあたりにより多くの材料を使用でき、場合によってはコスト効率が高くなります。
アルミニウム管の製造にはどのようなグレードが使用されますか?
- 5052 アルミニウム合金は、特に海洋などの塩分や湿気の多い環境において、優れた耐食性があることでよく知られています。マグネシウムが含まれており、錆びや損傷から保護します。 5052 は最強の合金ではありませんが、柔軟性があり、加工が容易です。海洋パイプ、化学薬品タンク、食品加工システムによく選ばれています。
- 5083 アルミニウム 非常に高い強度と、特に海水中での優れた耐腐食性を兼ね備えています。マグネシウムやその他の元素が含まれているため、重い圧力や荒れた条件下でも強度を維持できます。この合金は、その耐久性と溶接性のおかげで、造船、海洋プラットフォーム、化学物質貯蔵タンクで広く使用されています。
- 5086 合金は、特に海洋や過酷な化学環境において、丈夫で耐食性があるように設計されています。マグネシウムとマンガンの両方が含まれており、強度と柔軟性が向上します。これらの特性により、5086 チューブは海水冷却システム、海洋パイプライン、船舶の甲板でよく使用されます。
- 6061 グレードは、マグネシウムとシリコンで作られた多用途の熱処理可能な合金です。強度、耐食性、溶接性のバランスが取れています。この合金は、建築、航空宇宙、自動車部品で一般的に使用されています。重い荷重や圧力に耐えるのに十分な強度があり、良好な表面仕上げのパイプやチューブに成形することができます。
- 6063 は 6061 に似ていますが、表面品質と押し出しの容易さに重点を置いています。マグネシウムとシリコンも含まれているため、窓枠、手すり、看板構造などの建築および装飾用途に適しています。 6063 チューブは滑らかで耐食性があり、外観が重要な目に見える用途に最適です。
- 7075 は非常に強力な亜鉛ベースの合金で、航空機グレードのアルミニウムとも呼ばれます。高い強度重量比を備え、航空宇宙、軍事、高性能機器に使用されています。 7075 は非常に強度が高いですが、他の一部の合金に比べて耐食性が低いため、強度が最優先される乾燥した環境または管理された環境での使用に最適です。
アルミニウム管はどのように作られるのか – アルミニウム管の製造工程
アルミニウム管は、押出、鋳造、鍛造、成形および圧延、引き抜き、機械加工、ウォータージェット切断、溶接などのさまざまな方法で製造できます。このうち、アルミニウム押出成形は、特にさまざまな形状やサイズのチューブやパイプの製造に最も一般的で広く使用されている方法です。
アルミニウム押出材
押出成形は、加熱されたアルミニウムのビレットをダイに押し込むプロセスです。これにより、アルミニウムが金型のプロファイルに一致する連続した長さのチューブまたは配管に成形されます。アルミニウムは、円形、正方形、または長方形の管など、目的の断面で金型から出てきます。このプロセスにより、複雑な形状を正確に形成することができます。
アルミニウム鋳物
鋳造では、アルミニウムを溶かして型に流し込み、冷却して硬化させて目的の形状にします。この方法は、厚い部品や複雑な部品を作成する場合によく使用されますが、押し出し成形の方が形状と強度をより適切に制御できるため、チューブではあまり一般的ではありません。
アルミニウム鍛造
鍛造は、加熱した金属を金型に押し込み、圧縮することによってアルミニウムを成形します。内部構造を再配置することで材料を強化します。鍛造は耐久性と応力耐性が重要な場合に使用されますが、チューブの製造ではあまり一般的ではありません。
アルミニウムの成形と圧延
成形と圧延では、アルミニウムのスラブまたはシートをローラーに通して、厚さを減らしたり、管の形に成形します。この方法では薄肉のチューブが製造され、小径のチューブではなくプレートやシートなどの大きなセクションによく使用されます。
アルミニウムの図面
絞り加工では、アルミニウムをダイを通して引き抜き、直径を小さくし、表面仕上げと強度を向上させます。この冷間加工プロセスはワイヤや細いチューブに一般的で、寸法や機械的特性を向上させます。
アルミニウムの機械加工
CNC アルミニウム加工 ワークピースから材料を除去して、ねじ切りや穴などの特定の形状や詳細を作成します。これは通常、押出成形または鋳造後にチューブの形状を完成させるために使用される二次プロセスです。
アルミニウム ウォータージェット切断
ウォータージェット切断は、高圧水を使用して熱を加えずにアルミニウムを切断するため、金属本来の特性を維持できるのが利点です。アルミニウムのチューブやシートを最終形状に精密に切断するために使用されます。
アルミニウム溶接
溶接では、金属を溶かして融合させることによってアルミニウム チューブの部品を接合します。多くの場合、MIG 溶接や TIG 溶接などのガスをシールドした技術が使用されます。アルミニウム チューブで作られたフレームや構造物を組み立てるのに使用されます。
アルミニウム押出成形の基本的な手順
ステップ 1:金型の準備
このプロセスは、通常は H13 などの丈夫な鋼で作られた適切な金型を選択することから始まります。ダイスは高温 (約 450 ～ 500°C) に加熱され、損傷を防ぎ、押出中の金属の流れをスムーズにします。
ステップ 2:アルミニウムビレットを加熱する
アルミニウム合金の固体円筒であるアルミニウムビレットは、オーブンで約 400 ～ 500°C に加熱されます。この加熱により金属が柔らかくなり、ひび割れたり壊れたりすることなく金型を押しやすくなります。
ステップ 3:ビレットをプレスにロードする
加熱されたビレットは、押出プレスチャンバーに慎重に配置されます。ビレットとプレスラムの間の摩擦を減らすために潤滑剤が塗布されます。
ステップ 4:アルミニウムを押し出す
油圧ラムは巨大な力 (場合によっては最大 15,000 トン) を加えて、軟化したビレットをダイに押し込みます。金属が成形された開口部を通って移動すると、金型の形状になり、目的の断面を持つ連続したチューブまたはパイプが作成されます。
ステップ 5:押出成形品を冷却する
アルミニウムが金型から出たら、水または空気を使用して急速に冷却または「急冷」して、形状を固めて安定させます。このステップにより、不要な変形が防止され、機械的特性が向上します。
ステップ 6:適切な長さにカットする
押し出された長いチューブは、鋸で扱いやすい長さに切断されます。ピースはまだ温かいですが、扱うのに十分な硬さがあります。
ステップ 7:矯正とストレッチ
押出成形によって生じる自然なねじれや曲がりを取り除くために、チューブをストレッチャーでクランプし、まっすぐに引っ張ります。これにより金属が加工硬化され、強度が向上します。
ステップ 8:最終切断と熱処理
チューブは、通常 8 ～ 21 フィートの正確な最終長さに切断されます。合金と使用目的に応じて、T5 や T6 などの焼き戻しとして知られる特定の強度レベルに達するまでオーブンで熱処理する場合があります。
アルミチューブの種類（形状）
主なタイプは、円形、正方形、長方形のアルミニウム チューブの 3 つです。これらの形状は、外観だけでなく、測定方法や使用方法も異なります。
- アルミニウム丸チューブ ：最も広く使われている形状です。断面は円形で、外径と壁の厚さによって測定されます。これらのチューブは、強度があり、軽量で、耐腐食性があるため人気があります。丸い形状により、取り扱い、曲げ、接続が容易なため、建設足場、自転車のフレーム、自動車の部品、航空機の構造などの場所でよく使用されています。丸チューブには、軽作業用の非常に薄肉のバージョンから、重作業のサポート用の厚肉のものまで、さまざまなサイズがあります。
- アルミニウム角チューブ ：チューブ外寸の四辺が等しい断面正方形のタイプです。これらのチューブは、鋭くてきれいなエッジと構造強度で高く評価されています。これらは、家具のフレーム、手すりや装飾品などの建築デザイン、電気筐体などによく使用されます。
- アルミニウム角チューブ :ボックスセクションとも呼ばれ、幅と高さの長さが異なる長方形の断面を持っています。この形状により、丸チューブに比べて剛性と安定性が向上します。形状と強度が重要となるフレーム、自動車部品、建設用途でよく使用されます。
標準アルミニウム チューブ サイズ表 (厚さ、重量、ゲージ、内径、外径)
以下の表は、円形、長方形、正方形のアルミニウム管のサイズをインチ単位で示しています。アルミニウム チューブのメートル サイズ (mm) を探している場合は、コンデンサーおよび加熱コイル システムのアルミニウム真鍮チューブに使用される DIN 1785 および ASTM B111 規格 (10mm x 1mm など) を参照してください。
アルミニウム丸チューブのサイズと寸法
アルミニウム製角形チューブのサイズと寸法
アルミニウム角チューブのサイズと寸法
産業技術