なぜアルミニウムがCNC試作の主役なのか
アルミニウムがCNC試作および小ロット部品の標準金属であるのは明確な理由があります。軽量で削りやすく、美しい陽極酸化仕上げが得られ、多くの鋼やチタンよりはるかに安価です。量産品と同等の挙動が求められる筐体、ブラケット、冶具であれば、中空のアルミ材から削り出すのが最速の道です。
また熱伝導性と電磁遮蔽性により、電子機器筐体の自然な選択となります——それが深圳のハードウェアエコシステムがこれほどアルミに依存する理由です。
アルミニウムのグレードと選び方
6061-T6はオールラウンダーです。強度が十分にあり、溶接性・耐食性に優れ、低コスト——多くの部品にとって安全な既定値です。7075-T6は耐食性をいくらか犠牲にして大幅な高強度を得るもので、航空宇宙やドローン構造で一般的です。5083および5052は船舶や溶接構造に適し、6063は型材やフレーム向けの押出グレードです。
部品が耐えるべき条件——静荷重、疲労、塩水噴霧、溶接——に応じてグレードを選びます。6061で事足りる箇所に無理に7075を使えば、コストと加工難度が増すだけです。
アルミニウムの3軸フライス・旋盤・5軸
3軸フライスは大半の板材、ブラケット、筐体をカバーします。旋盤はシャフト、ブッシュ、および回転体全般を扱います。5軸は複数の面に特徴を持つ部品の段取りを減らし、1回の締め付けでより清らかな曲面を生み出します。
アルミニウムは自由に削れるため、高い主軸回転数と鋭い工具でサイクルタイムを短く保てます——それが3〜7日の短納期を実現可能にする理由です。
公差と寸法安定性
アルミニウムは柔らかく加工硬化しやすいため、薄肉や微細な特徴には注意が必要です。通常の機械加工公差は、一般的な部品で±0.05〜0.1mm程度。仕上げ工程と測定によりさらに狭めることも可能です。
細長い断面は切削中にたわむことがあります——ゆとりのある丸みを設け、過度に細い肉厚を避けてください。さもないと加工後の応力解放で寸法が流れることがあります。
表面処理：陽極酸化、ブラスト、コーティング
II型（硫酸）陽極酸化は標準的な装飾・保護仕上げです（透明または着色）。III型（硬質陽極酸化）はより厚く耐磨耗性の層を形成します。ビーズブラストは均一な艶消しを得て、粉体塗装は色と厚みを加え、化学皮膜（Alodine）は密着性と耐食性を助けます。
嵌合やシールが必要な部品では、酸化皮膜の厚みに注意してください——それは外側に成長するため、公差を考慮しないとすき間が詰まってしまいます。
アルミニウム部品の設計のヒント
フライスポケットの最小肉厚は約1mmを目安に。薄肉のねじには標準タップまたはヘリコイル挿入物を使用し、丸みを加えて応力と工具跡を低減します。重要な公差のみを指定してください——厳しい公差を一つ増やすごとに検査と廃棄のリスクが高まります。
対称で締め付けやすい基準を設計し、工場が重要な寸法を再現できるようにしてください。
アルミニウムCNCのコストの要因
コストは加工時間、除去量、段取り回数、後処理に応じて増大します。5つの工程と着色陽極酸化を要する部品は、同じ合金の単純な3軸板材より高くつきます。
アルミニウムは安く削りやすいため、最大のレバレッジは通常、設計の単純化と特徴の統合による段取り削減——原材料価格ではありません。
納期と反復
在庫があり3/4/5軸の能力があれば、初回部品は通常3〜7日で出荷され、設計変更も迅速に回ります。このループこそが、アルミニウムCNCを珠江デルタのハードウェア反復の柱にしているのです。
典型的な用途
民生用電子機器の筐体、ドローンのフレーム、自動車用ブラケット、ヒートシンク、ロボット部品、および光学や医療の冶具——数日で軽く強く見栄えの良い金属部品が必要なあらゆる場所。
アルミニウムと代替手法の比較
3Dプリントと比べ、機械加工アルミは強度、真の材料特性、表面品質で勝りますが、複雑な内部形状では劣ります。鋼と比べれば軽く加工しやすい一方、強度と耐摩耗性は劣ります。ダイカストと比べ、CNCは小ロットでより速く安く、金型を要しません——ダイカストは数量が増えて初めて有利になります。
FabProtoのアルミニウム加工
FabProtoはアルミニウム、鋼、チタンを3/4/5軸のフライスおよび旋盤で±0.02mmに加工し、陽極酸化・ブラスト・コーティングは珠江デルタの現地サプライチェーン経由で短納期を実現します。CADファイルを送れば、通常24営業時間以内に製造性評価と見積もりをお返しします。