機械用アルミ板

02/04 2026

機械は実際にはアルミニウムを商品として「認識」していません。ストレス、熱、振動、時間の下でのアルミニウムの挙動を経験します。ラック上で完璧に見えるシート プレートが、騒音を発する振動パネル、歪んだベース、かじりついた滑り面、またはほとんどメンテナンスなしで何年も動作する美しく安定したフレームになる可能性があります。この観点から見ると、機械用のアルミニウム板の選択は、カタログからグレードを選択するというよりも、板の設計に重点が置かれます。人格: どのように切断するか、加工後にどのように平らな状態を保つか、どのように熱を放散するか、クーラントミストによる腐食にどのように抵抗するか、製造を通じてどのように公差を確実に保持するか。

アルミニウムシートプレートが実際に「機械グレード」である理由

機械において最も重要な機能は、究極の強度ではありません。それはです製造後に予測可能なパフォーマンス。アルミニウム シート プレートは、軽量で製造が容易で耐食性があるため魅力的ですが、機械にはより具体的な一連のニーズが課せられます。

寸法安定性は隠れた見出しです。多くの機械コンポーネントはプレートとして寿命を迎え、ポケット、穴、薄壁を備えた構造として寿命を迎えます。金属を除去すると残留応力が再分布し、部品が動く可能性があります。そのため、応力を緩和したプレート テンパー、特に鋳造ツーリング プレートや特定の圧延プレート テンパーが、精密治具、治具、真空チャック、機械フレームに好まれるのはそのためです。 「特徴」は強さだけではありません。それは平らで安定した状態を維持することです。

機械加工性も特徴ですが、質感もあります。合金によっては、小さな切りくずを形成してよく磨くものもあれば、工具に蓄積して汚れたり、裂けたりするものもあります。高いスピンドル速度と厳しいサイクルタイムの場合、6xxx シリーズのプレートはバランスの取れたバランスを提供します。最大のスループットと鮮明なエッジ定義を実現するには、2xxx および自由加工バリアントが優れていますが、腐食と溶接性が犠牲になります。

機械は熱エンジンを装ったものであるため、熱の挙動は重要です。モーター、摩擦、切断、周囲の変化はすべて熱を移動させます。アルミニウムの熱伝導率は熱を素早く拡散するのに役立ち、電子機器近くの取り付け面、ヒートスプレッダー、または精密基準面として使用されるプレートのホットスポットを減らします。トレードオフは、熱膨張係数が比較的高いことです。これは、長いアルミニウム ベースが温度とともに著しく膨張する可能性があることを意味します。機械では、賢明な設計者は、熱均一性が有利な場合にはアルミニウム プレートを使用し、熱ドリフトが許容できない場合には精密計測基準からアルミニウム プレートを隔離します。

耐食性は単に「アルミが錆びない」ということではありません。冷却剤、塩化物を多く含む洗浄液、電気対、隙間はすべてアルミニウムを攻撃する可能性があります。 5xxx および 6xxx 合金は多くの工場環境で良好に機能しますが、2xxx 合金は多くの場合、魅力的で信頼性を維持するために陽極酸化、コーティング、または管理された環境を必要とします。

プロセスと目的の間の対話としての合金の選択

機械の場合、合金をその性質に基づいてグループ化すると便利です。有効にする。

6061 ファミリは実用的な主力製品です。 T6 または T651 焼き戻しでは、強固な強度、良好な機械加工性、良好な耐食性、溶接性が得られます。 6061-T651 は、ストレッチによって応力が緩和され、加工中の動きを軽減するため、重度の加工が行われるプレートに一般的に選択されます。リアルショップ用語で言えば、通常動作する素材です。

溶接がストーリーの一部となる場合、5083 と 5052 が有力な候補になります。これらは加工硬化によって強化された非熱処理合金であり、海洋のような作業環境やガード、エンクロージャ、タンク、パネルに優れています。 5083 は 5052 よりも高い強度を提供でき、靱性と耐食性が優先される場合によく使用されます。溶接構造の場合、熱処理不可能な合金の熱影響部は局所的に軟化するため、接合部の設計と厚さの選択が重要であることに注意してください。

精密部品に最大の重量比剛性と鮮明な加工が必要な場合、7075 プレートがよく使用されます。 T6/T651 は非常に高い強度を備えており、たわみを最小限に抑える必要がある高負荷のブラケット、アーム、可動機械コンポーネントに最適です。その代償として、耐食性が低下し、溶接性が低下します。多くのユーザーは陽極酸化処理に頼っており、溶接接合部を避けています。

精密な治具と安定したツーリング表面を実現するため、鋳造ツーリング プレートは、多くの場合 5xxx 化学に基づいており、非常に平坦で応力が軽減されるように加工された独特のクラスです。公表されている引張強度ではなく、ポケット加工後に平らに保たれる方法で選択されることが多く、治具プレート、機械テーブル、検査ツールに最適です。

気性とストレス解消：「強い」と「安定した」の違い

焼き戻しは機械の性能を静かに決定する場所です。

T6 は、強度を高めるために溶体化熱処理および人工時効処理が施されていることを示します。 T651 は、引き伸ばしによって応力を緩和し、通常、機械加工後の平坦度保持力を向上させます。多くの機械工場にとって、プレートに T6 ではなく T651 を選択することが、歪みに対する実際的な保険となります。

H 焼き戻し条件 (H32 または H34 など) は 5xxx 合金に適用され、安定化を伴うひずみ硬化を示します。これらの焼き戻しは、重機械加工よりも成形性や耐食性が重視される、カバー、ダクト、タンクなどの機械のシート用途に価値があります。

プレートを薄肉構造に深く機械加工する場合、応力緩和プレート (T651 圧延プレートまたは鋳造ツーリング プレート) を使用すると、荒加工後の「バナナ効果」のリスクが軽減されます。高精度のプレートの場合、荒加工を行ってから部品をリラックスさせてから仕上げ加工を行うことも一般的です。アルミニウムはその忍耐に再現性をもたらします。

機械用途に直接応用できる機能

フレームとベースにはアルミニウムのシートプレートを使用し、扱いやすい重量でありながら剛性を実現しています。軽量フレームにより、ガントリーの移動時の慣性が軽減され、モーターの小型化が可能になり、エネルギー消費量が削減されます。しかし、剛性は厚さによって決まります。デザイナーは、より深いセクション、リブ、またはサンドイッチ パネルを選択することがよくあります。プレートは、多くの場合、ウォータージェットで切断またはフライス加工されてウェブやリブになり、ボルトでモジュール構造に固定されます。

治具や工具において、アルミニウム プレートは生産性を倍増します。機械加工が速く、穴あけやタップ加工が簡単で、修正も容易です。真空治具プレート、モジュール式ツーリング グリッド、プロトタイプ ジグは、多くの場合、6061-T651 または鋳造ツーリング プレートとして始まります。最後の数MPaの強度よりも、平面度公差、厚さ公差、内部応力状態の方が重要です。

機械の保護、エンクロージャ、タンクでは、5052-H32 はその成形性と耐食性により一般的です。きれいに曲がり、リベットもしっかりと固定され、工場で使用される多くの液体にも耐えられます。外観と耐久性が重要な場合は、陽極酸化処理または粉体塗装により信頼性の高い保護層を追加します。

ドライブ用の取り付けプレート、LED 検査用照明フレーム、電子機器下のサーマル スプレッダーなどの熱関連コンポーネントでは、6061 および 5052 は製造容易性を備えた良好な熱伝導性を実現します。極度の熱性能を実現するために、設計者はより導電性の高い合金に移行することがありますが、機械の場合は、強度と可用性のバランスにより 6xxx が優位に保たれます。

実施基準と調達実務上の注意事項

機械部品の場合、プレートが重要な構造部品または安全部品になる場合、材料のコンプライアンスとトレーサビリティが重要になります。一般的に参照される仕様には、アルミニウムおよびアルミニウム合金のシートおよびプレートに関する ASTM B209 が含まれます。プレートの厚さの公差、平坦度の期待値、および品質レベルについては、発注書で質質、厚さ、許容可能な平坦度、および表面の要件に加えて、圧延試験レポートが指定されることがよくあります。

機械プレートのよく書かれた仕様には、通常、合金と質、厚さ範囲、必要な応力除去条件 (該当する場合)、表面保護要件、および陽極酸化タイプなどの後処理が含まれます。陽極酸化処理は、タイプ II (装飾および腐食保護) またはタイプ III ハードコート (耐摩耗性) と呼ばれることがよくあります。プレートが異種金属と接触する場合、設計者は電気腐食を軽減するために絶縁ワッシャーまたはコーティングを指定する場合があります。

化学組成 (代表的) と特性のスナップショット

一般的な組成制限は規格や製造者によって異なります。以下の表は、ASTM スタイルの主要元素範囲に基づいて一般的に使用される機械合金をまとめたものです。

設計に影響を与える一般的な物理的特徴には、約 2.7 g/cm3 の密度、スチールよりも大幅に高い熱伝導率、スチールよりも高い熱膨張係数などがあります。これらが、アルミニウム プレートが機械をより高速かつより低温にできる理由であると同時に、熱ドリフトと接合部の設計にも注意を払う必要があります。

特徴的な選び方：プレートの「第二の人生」を見据えたデザイン

機械プレートには 2 つの寿命があります。 1 つ目は製造現場で、切断、フライス加工、穴あけ、溶接、塗装、組み立てが行われます。 2 つ目は機械内で、周期的に応力が加えられ、流体にさらされ、位置合わせを維持することが期待されます。

最初の寿命が加工の安定性によって左右される場合は、応力除去と焼き戻し管理が決定を導く必要があります。第 2 の寿命が腐食と清浄度によって左右される場合は、合金ファミリーと表面処理が優先されます。機械が動的である場合、重量に対する剛性がレンズになります。アルミニウム シート プレートは、固定具用の安定したプレート、エンクロージャ用の溶接可能なシート、可動アーム用の高強度プレート、湿潤環境用の耐食性プレートなど、各シナリオに合わせて調整できるため、魅力的です。機械におけるアルミニウムの「機能」は 1 つではありません。それは、動作を製造と動作の現実世界のエコシステムに合わせて調整する能力です。

https://www.al-sale.com/a/aluminum-sheet-plate-for-machinery.html