アルミニウム板は軽量で丈夫、耐食性に優れているため、多くの産業で人気がある。しかし、間違った方法で切断すると、エッジが荒くなったり、反りが生じたり、材料が無駄になったりすることがあります。アルミニウム板金を初めて扱う場合、どの切断方法を選べばよいか迷うかもしれません。
アルミ板金は、手工具や機械を使って切断することができます。小さなプロジェクトなら、スズ切りやジグソーのような工具が効果的です。大規模な作業できれいで素早い切断を行うには、シャー、レーザーカッター、CNCマシンを使用します。適切な方法は、シートの厚さ、量、精度のニーズによって異なります。切断前には必ずシートを固定し、安全ギアを着用してください。
作業によって必要な切断技術は異なります。あなたのアルミニウム・プロジェクトに適したツールと方法を見つけるために、ぜひお読みください。
素材としてのアルミニウムを知る
アルミニウムを切断する前に、自分が何を扱っているのかを知る必要があります。アルミニウムの種類や形状によって、切断時の反応は異なります。柔らかくて切りやすいものもあります。強靭で、より大きな力やより良い道具を必要とするものもあります。
切削に影響するアルミニウムの特性
アルミニウムは軽量で、鋼鉄よりも柔らかい。圧力をかけると簡単に曲がるため、切断しやすいが、正しく扱わないと変形しやすい。
熱伝導率が高い。切削による摩擦で急速に熱せられる。そのため、金属が膨張したり、工具が詰まったりすることがある。
薄い酸化膜が形成される。この層は腐食から守るが、最初のカットをわずかに硬くする。
アルミニウムの等級には硬いものと硬くないものがあります。金属が硬ければ硬いほど、きれいに切断するのは難しくなります。
アルミニウム合金の種類と切削性
アルミニウムには多くの合金があります。それぞれの合金には強度と切削特性があります。
- 1000シリーズ:純アルミニウム。非常に柔らかく、切断しやすい。強度はない。
- 3000シリーズ:耐食性に優れる。ほとんどの工具で簡単に切断できる。
- 5000シリーズ:より強い。鋏や鋸で切るにはまだ良い。
- 6000シリーズ:難しい。もっといい道具かパワーが必要。
- 7000シリーズ:非常に強い。CNCまたはレーザーツールによる切断が最適。
板、プレート、チューブ、バー：アルミニウムの形状を知る
アルミニウムは様々な形で販売されている。それぞれに異なるアプローチが必要です。
- シート:薄くて柔軟。スニップ、鋏、レーザーを使用。
- プレート:厚くて硬い。鋸、フライス、プラズマが必要。
- チューブ:中空で丸い。チューブカッターか目の細かいのこぎりを使う。
- バー:堅固で丈夫。バンドソーかミルが最適。
カッティングの準備
裁断前の準備が重要です。前もっていくつかのステップを踏むことで、ミスを防ぎ、道具を保護することができます。また、手戻りが少なく、よりきれいなカットにつながります。
正しいアルミニウム等級の選び方
プロジェクトのニーズに応じてグレードをお選びください。
- のために 曲げ または 形にする1100や3003のような軟らかいグレードを選ぶこと。
- 構造部品には、5052や6061のような強度の高いグレードを使用する。
- 溶接用には7000シリーズは避けてください。割れやすい。
切断前のアルミニウムの洗浄とマーキング
マーキングの前にアルミニウムをきれいにしてください。汚れ、油、金属くずは精度に影響したり、刃を詰まらせたりすることがあります。きれいな布と消毒用アルコールで表面を拭いてください。
細いマーカーか筆記用具でカットラインに印をつける。線が見やすく、まっすぐで、追従しやすいことを確認してください。寸法を再確認してください。ここでの小さなミスが、後で材料を無駄にすることになります。
安定性のためのクランプと位置決め
カットする前にシートを固定してください。金属が緩んでいると、ずれてカットが台無しになることがあります。また、工具を損傷したり、けがの原因になることもあります。
クランプや万力でアルミニウムを固定する。薄いシートの場合は、振動を抑えるために裏板を下に敷く。
手作業による切断方法
手動工具は、小さな作業や簡単な切断、薄いアルミ板に最適です。これらの工具は使いやすく、電力を必要としないため、精度がそれほど重要でない場合に最適です。
弓のこ
弓のこはシンプルで手ごろ。小さな棒やロッド、薄い板に最適です。
非鉄金属用の目の細かい刃を使用する。材料をしっかりとクランプする。安定した均一なストロークで切断する。急いだり、無理に切ったりしない。
欠点は切断速度が遅く、体力を要することだが、狭い場所で作業する場合には良い選択だ。
ユーティリティ・ナイフ
薄いアルミ板にカッターナイフで傷をつけたり、折ったりすることができる。
シートを平らな面に置く。定規を使い、数本の深い点線を入れる。そして、その線に沿ってシートが折れるまで曲げる。
この方法は、厚さ1mm以下のシートに最適です。素早く、きれいで、静かで、電源も必要ない。
金属鋏
金属鋏は頑丈なハサミのようなもの。16ゲージまでの柔らかいアルミによく効く。
手鋏、複合鋏、航空鋏がある。ストレート、左、右など、自分のカットスタイルに合ったタイプを選ぼう。
速くてコントロールしやすい。しかし、注意しないとエッジが丸まったり反ったりすることがある。常にゆっくりと切り、金属を支えながら作業すること。
電動工具による切断方法
電動工具は、特に厚いアルミニウムや大量のアルミニウムを、より速くきれいに切断するのに役立ちます。適切なセットアップにより、時間を節約し、労力を軽減することができます。
アルミニウムブレードでジグソーを使う
ジグソーは曲線や不規則な形状に効果的です。金属用のブレードを使用する。歯が細かく、歯数が多いものを探す。シートをしっかりとクランプし、中速で切断する。
刃に仕事をさせる。強く押しすぎると、シートが曲がったり、刃が折れたりすることがあります。刃を冷やし、目詰まりを防ぐために、カッティングオイルを少し加える。
丸鋸でアルミニウムを切断するには？
丸のこは、厚いアルミニウム板やプレートをまっすぐに切断します。非鉄金属用に作られた超硬チップの刃を使い、刃の深さは材料の厚みギリギリに設定する。
シートを固定し、鋸をゆっくりと送る。安全ギアを着用してください。熱と摩擦を減らし、切断をスムーズにするには、切断ワックスまたは潤滑剤を塗布する。
レシプロソー
レシプロソーは、大まかな切断や解体作業に適している。歯の細かい金属切断用ブレードを使用する。アルミニウムをクランプして安定させる。
ノコギリをゆっくり動かし、刃に切削を任せる。このツールは、太い棒やチューブ、スクラップ・メタルに最適。精密な切断には向かないが、精度が重要でない場合に役立つ。
ルーターカッティング
ルーターは、スロットや穴、複雑な形状の切断に適している。先端がアルミの超硬ビットを使用する。オーバーヒートを避けるため、工具は低速で使用する。
材料をクランプし、直線エッジを使用してルーターをガイドする。必ず保護メガネを着用してください。切りくずは鋭く、高温になることがあります。切れ味を良くし、工具の寿命を延ばすために、潤滑剤を塗布する。
工作機械
ワークショップ・マシンは、大量生産、厳しい公差、または厚い材料に対して、より優れた制御を提供します。これらのツールは、きれいで再現性のあるカットを提供し、大規模な作業での時間を節約します。
バンドソー
バンドソーは、アルミニウムの棒、板、チューブの切断に適している。歯の細かいバイメタル刃を使用する。アルミニウムの厚さに合わせて速度を調節します。速度を遅くすると、熱を抑えることができます。
平らなテーブルやローラー台で材料を支える。角度のついた切断にならないよう、刃をまっすぐに保つ。バンドソーは信頼性が高く、静かです。直線と曲線の両方の切断に適しています。
コールドソー
コールドソーは丸刃とクーラントシステムを使用し、アルミニウムを冷却しながら切断します。バリのない非常にきれいな切断ができます。公差の厳しい部品に最適です。
アルミニウム用の刃を使用する。材料をしっかりと固定し、鋸をゆっくりと送ります。コールドソーは、仕上げの品質が重要な生産作業に最適です。
マイターソー
マイターソーは、アルミニウムのアングル、 チューブ、押出材の切断に最適です。超硬チップ付きの非鉄金属ブレードを取り付ける。正しい角度に設定し、材料をしっかりとクランプする。
ゆっくりとスムーズにカットする。熱を抑えて刃の寿命を延ばすために、カッティングワックスや液剤を使う。マイターソーは素早く簡単に調整でき、繰り返し切断するのに最適です。
CNCマシン
CNCマシン は、精密加工や大量生産に最適です。複雑な形状、厳しい公差、あらゆるアルミニウム等級に対応できます。
鋭利なエンドミルやアルミ切削工具を使用する。工具の磨耗を避けるために、適切な送りと速度を設定します。CNCマシンは、比類のない精度を提供します。また、スクラップを減らし、バッチの標準化にも役立ちます。
高度な切断技術
精度、エッジの品質、材料の厚さが最も重要な場合、高度な切断方法が必要となります。これらの技術は、最小限の熱や歪みでクリーンな結果を提供します。
ウォータージェット切断
ウォータージェット 高圧水に研磨砥粒を混ぜたものを使用し、熱を加えることなくアルミニウムを切断する。厚い板でも薄い板でも使え、滑らかなエッジを残します。熱影響部がないため、金属は安定した状態を保ちます。
複雑な形状、厳しい公差、熱に耐えられない素材に最適です。レーザーより速度は遅いが、厚さに関しては汎用性が高い。
レーザー切断
レーザー切断 集束した光でアルミニウムを溶かして切断します。薄いシートから中程度のシートに最適です。カットは速く、きれいで、正確です。細かい部品や大量の作業に最適です。
エッジを改善するには、適切なレーザー出力とアシストガス（窒素や酸素など）を使用します。アルミニウムは熱を反射するので、CO2タイプよりもファイバーレーザーの方が効果的です。
プラズマ切断
プラズマ切断 は、イオン化したガスを噴射して金属を溶かし、吹き飛ばす。オキシ燃料よりも速く、中程度から厚みのあるアルミ板に効果的。
エッジのクリーンアップが必要な場合があります。プラズマは、レーザーやウォータージェットほど正確ではないが、手頃な価格で素早く大まかなカットができる。最高の結果を得るには、乾燥空気またはアルゴンと水素の混合ガスを使用する。保護具を着用すること-プラズマは音が大きく、明るい。
最適なアルミニウム切断性能のためのヒント
アルミニウムの切断は、いくつかの重要なヒントに従えば、スムーズかつ効率的に行うことができます。これらの方法は、工具の寿命を延ばし、熱を抑え、切削仕上げを向上させるのに役立ちます。
刃に油を差す
アルミニウムを切断する際は、必ず潤滑剤を使用してください。摩擦を減らし、金属が刃に付着するのを防ぎます。切削ワックス、オイル、またはミストクーラントシステムを使用してください。切断前および切断中に、ブレードまたは加工物に直接塗布してください。
アルミニウムの切削速度と圧力
木材やプラスチックの場合よりもゆっくりとしたスピードで加熱してください。アルミニウムはすぐに熱くなります。力を入れすぎると刃先が荒くなり、刃が破損します。安定したスピードで細かい歯のブレードを使うと、より滑らかな仕上がりになります。
冷却技術
切断は熱を発生させます。冷却しないと、アルミニウムが膨張したり、刃が詰まったりします。圧縮空気、ミストクーラント、液体クーラントを使用して温度を下げます。これにより、切りくずが切断経路に入らないようにすることもできます。
ブレードは小さいほど良い
小径のブレードは回転が速く、コントロールしやすい。また、振動が減り、仕上がりもよくなる。丸鋸やルーターで薄い板材を切断する場合は、小さめの刃を選ぶ。ブレードのサイズを材料の厚さに合わせます。
ワークピースをクランプする
切断前には必ずアルミニウムを固定してください。シートがずれると、カットが台無しになったり、怪我をしたりすることがあります。クランプ、万力、裏板を使用してください。薄いシートの場合は、材料を木板で挟んで平らに保ちます。
結論
アルミニウム板金の切断は、材料の種類、厚さ、必要な精度のレベルによって異なります。適切なブレード、切断速度、冷却方法を使用してください。常にアルミニウムをしっかりとクランプし、潤滑剤を塗布することで、クリーンで安全かつ効率的な結果を得ることができます。
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その他のリソース
切削液 – 出典: Wikipedia
金属切削におけるクランプ技術 – 出典: ロン・フー
ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。
