アルミニウムスタンピング部品：包括的な紹介

アルミニウムスタンピング部品の紹介

アルミニウムスタンピング部品 スタンピングプロセスを通じてアルミニウムから作成されたコンポーネントです。この製造方法では、ダイとプレスを使用して、それらを望ましい形に形作るアルミニウムシートまたはブランクに力を適用することが含まれます。ユニークな特性を備えたアルミニウムは、スタンプの好まれた材料になり、明確な特性を持つ部品の生産につながります。

アルミニウムスタンピングとは何ですか？

アルミニウムスタンピングはシート - 金属形成プロセスです。通常、コイルまたはシートの形で、アルミニウムの平らな部分がプレスに供給されます。ダイセット（男性と女性の死亡）を装備したマスコミは、アルミニウムに圧力をかけます。マスコミが閉じると、アルミニウムはダイキャビティの形状に適合することを余儀なくされます。このプロセスは、単純なフラットからカットされたピースから複雑な3つの寸法コンポーネントまで、幅広い形状を作成できます。

なぜスタンピングにアルミニウムを選ぶのですか？

軽量でありながら強い：アルミニウムは、鋼などの他の多くの金属と比較して密度が大幅に低くなっています。その密度は約1つです - スチールの3番目の密度。重量が少ないにもかかわらず、アルミニウムは高強度の重量比を達成するために合金化できます。たとえば、6061 -T6のような合金は優れた強度を提供し、航空宇宙や自動車産業などの構造的完全性を犠牲にすることなく、減量が重要な用途に適しています。

腐食抵抗：アルミニウムは、空気にさらされると自然に表面に薄い保護酸化物層を形成します。この酸化物層は腐食に対して非常に耐性があり、下にある金属をさらなる分解から保護します。湿気や酸素にさらされると錆びる鋼とは対照的に、アルミニウムスタンピング部品は、湿気や腐食性の環境を含むさまざまな環境で完全性を維持できます。このプロパティにより、屋外用途、海洋機器、飲食用パッケージに最適です。

良好な延性と閉鎖性：アルミニウムは非常に延性があり、順応性があります。つまり、スタンピングプロセス中にひび割れずに簡単に変形させることができます。このプロパティは、緊密な許容範囲を備えた複雑な形状を作成できます。深い描かれた部分であろうと、複雑な詳細を備えたコンポーネントであろうと、アルミニウムを形成して、最も要求の厳しい設計要件を満たすことができます。
熱導電率および電気導電率：アルミニウムは、高い熱導電率と電気伝導率を示します。重量の銅の電気伝導率の約60％があります。このプロパティにより、電子部品が熱を効果的に消散させるためのヒートシンクや、導電率と軽量の組み合わせが必要な電気導体など、エレクトロニクス業界の用途に適したアルミニウムスタンピング部品を作成します。

アルミニウムスタンピング部品の種類

ブランク

ブランクは、アルミニウムスタンピング部品の最も単純な形式です。それらは平らで、カットされています - アルミニウムシートの形状です。これらの形状は、多くの場合、さらなる処理の開始点として使用されます。たとえば、より複雑なスタンプコンポーネントの生産では、空白は特定のサイズと形状にカットされ、曲げ、描画、エンボスなどの追加操作を受ける可能性があります。ブランクは、特定のタイプのパッケージなど、他のコンポーネントを取り付けるためのベースとして、シンプルで平らな形のアルミニウムピースが必要な一部のアプリケーションで直接使用できます。

図面

描画とは、フラットアルミニウムブランクがダイの上に伸びることで3次元形状に変換されるプロセスです。アルミニウムの描画部品は、精度と複雑な形が必要な産業でよく見られます。たとえば、自動車業界では、自動車のボディパネル、燃料タンク、エンジンコンポーネントなどの部品が、描画プロセスを通じて生産されることがよくあります。一貫した壁の厚さを備えた深く複雑な形にアルミニウムを引き込む能力は、これらの用途にとって理想的な材料になります。

コインイング

作られたアルミニウム部品は、高精度と滑らかな鏡のような仕上げで知られています。コーティングプロセスでは、高圧が高度に磨かれた表面を持つ2つのダイの間に高圧を加えることが含まれます。これにより、鋭いエッジ、細かい詳細、非常に滑らかな表面がある部品が生じます。造園されたアルミニウム部品は、審美的な魅力が非常に重要な宝石業界でよく使用されます。医療分野では、いくつかの手術器具とインプラントもコインを積み込んでいる可能性があります。

エンボス

エンボス加工は、アルミニウムシートの表面に隆起または落ち込んだパターンを作成します。これは、装飾的および機能的な目的の両方に対応できます。包装業界では、エンボス加工されたアルミニウムを使用して、食品缶や化粧品容器などの製品パッケージに視覚的な魅力を追加します。機能的には、エンボスパターンは、たとえば、自動車や産業用具のアルミニウムペダルの表面でのグリップを改善することもできます。このプロセスは、アルミニウム表面にロゴ、テキスト、または幾何学的パターンを作成するために使用できます。

押し出し（いくつかの文脈でのスタンピングに関連）

押出はそれ自体が異なる製造プロセスですが、押し出しアルミニウムプロファイルがスタンピング技術を使用してさらに処理される場合があります。押し出されたアルミニウム部品は、ダイを通してアルミニウムを強制することにより生成される長く連続的な形状です。押し出し後、これらのプロファイルには、穴、ノッチ、曲がりなどの機能を追加するためにスタンプがかかる場合があります。建設業界では、押し出されたアルミニウムから作られた窓枠とドアフレームを、より正確に合わせるか、ハードウェアを取り付けるためにスタンプを押すことができます。

アルミニウムスタンピング部品仕様

スタンピング用の一般的なアルミニウム合金

1100アルミニウム：この合金はほぼ純粋なアルミニウム（99％の最小アルミニウム含有量）です。電気伝導率が高く、バスバーや電気エンクロージャなどの電気アプリケーションに適しています。また、優れた腐食抵抗と優れた作業性を提供するため、さまざまな形状に簡単に刻印できます。多くの場合、紡績部品、化学機器、および陽極酸化する部品に使用されます。これは、保護と美的仕上げの追加層を提供するためによく陽極酸化するためです。

2024アルミニウム：その高強度 - 重量比と強い疲労抵抗で知られる2024アルミニウムは、航空宇宙産業で広く使用されています。航空機の翼、胴体成分、ネジなどの部品は、この合金からしばしば作られています。スタンピングプロセス中、それは、高応力条件下であっても、その構造的完全性を維持しながら、複雑な形状に形成できます。

3003アルミニウム：一般的な目的合金、3003アルミニウムは、シート - 金属アプリケーションで一般的に使用されています。強度、形成性、耐食性の良い組み合わせがあります。ハードウェア業界では、ブラケットやファスナーなどのアイテムに使用されます。また、テーブルの脚や椅子フレームなどのコンポーネントの家具製造にも使用されます。キッチンウェア業界では、熱の特性と目的の形状へのスタンプの容易さのために、鍋やフライパンなどの調理器具や鍋などの調理器具に見られます。

5052アルミニウム：クロムとマグネシウムと合金化された5052アルミニウムは、特に海洋環境で優れた腐食抵抗を提供します。優れた形成性を備えており、シートでよく使用されます - 暖房、換気、および空気 - コンディショニング（HVAC）システムの金属ダクト。空気中の水分からの腐食に対する耐性とともに、複雑なダクトの形に簡単に刻印される能力は、このアプリケーションに好ましい選択となります。

6061アルミニウム：降水 - マグネシウムとシリコンを含む硬化合金、6061アルミニウムは溶接性が良好です。海洋ハードウェア、建築構造、航空宇宙コンポーネントなど、幅広いアプリケーションで使用されています。海洋用途では、塩水からの腐食に抵抗します。アーキテクチャでは、ファサード、手すり、構造的なサポートの構築に使用するために、さまざまな形に刻印できます。航空宇宙では、強度、溶接性、およびスタンピングを通じて形成される能力の組み合わせを必要とするコンポーネントに使用できます。

厚さと許容度の刻印

スタンピングで使用されるアルミニウムシートの厚さは、アプリケーションによって大きく異なる場合があります。一般に、非常に薄い箔（0.006インチの薄い）から比較的厚いプレート（場合によっては最大0.250インチまたはさらに厚い）までのアルミニウムシートでスタンピングを行うことができます。薄いシートは、重量削減が重要であり、一部の電子機器パッケージなどの高い負荷に耐える必要がないアプリケーションによく使用されます。より厚いシートは、自動車や産業機器の構造コンポーネントなど、より堅牢なアプリケーションに使用されます。

アルミニウムスタンピングの公差は、特に高精度のアプリケーションでは非常に緊密になる可能性があります。最新のスタンピングテクノロジーにより、場合によっては±0.001インチのタイトな耐性が可能になります。ただし、達成可能な耐性は、部品の複雑さ、使用するスタンピング装置の種類、アルミニウム合金など、いくつかの要因に依存します。たとえば、単純な幾何学を備えた部品と、より順応性の高い合金を使用して、複雑な形状の部品や作業がより困難な合金と比較して、より緊密な許容範囲で刻印される場合があります。

アルミニウムスタンピング部品の用途

航空宇宙産業

航空宇宙セクターでは、燃料効率を向上させ、ペイロード能力を向上させるために、減量が最も重要です。アルミニウムスタンピング部品は、航空機の建設で広く使用されています。航空機の胴体、翼、エンジン部品などのコンポーネントは、多くの場合、アルミニウム合金から作られています。たとえば、2024および6061のアルミニウム合金は、高強度と重量比を備えた、飛行中に経験した極端な力に耐える必要がある部品をスタンプするために使用されます。スタンピングを通じて複雑な形状を作成する機能により、空力的に効率的なコンポーネントの設計と生産が可能になり、航空機のパフォーマンスが向上します。

自動車産業

自動車産業は、アルミニウムスタンピング部品からも大きな恩恵を受けています。アルミニウムは、車のボディパネル、エンジンブロック、サスペンションパーツなど、さまざまなコンポーネントを作成するために使用されます。アルミニウムで作られたボディパネルは、鋼鉄のカウンターパートよりも軽いため、車両の全体的な重量を削減するのに役立ち、燃費の改善と排出量の削減につながります。アルミニウム合金から作られたエンジンブロックは、熱をより効果的に放散し、エンジンの性能を向上させることができます。スタンピングを通じて作られたサスペンション部品は、軽量で強力なものになるように設計され、車両の取り扱いと乗り心地を高めることができます。

エレクトロニクス業界

アルミニウムスタンピング部品は、エレクトロニクス業界で重要な役割を果たします。ヒートシンクは、コンピュータープロセッサやパワーアンプなどの電子部品から熱を放散するために不可欠であり、多くの場合、アルミニウムから作られています。アルミニウムの高い熱伝導率により、効率的な熱伝達が可能になり、敏感な電子部品の過熱が防止されます。さらに、電子デバイス用のアルミニウムエンクロージャーは、軽量でありながら耐久性のある保護ハウジングを提供するためにスタンプされています。これらのエンクロージャーには、換気穴や取り付けポイントなどの機能が刻印され、異なる電子製品の特定の要件を満たすことができます。

建設業界

建設中、アルミニウムスタンピング部品はさまざまなアプリケーションで使用されています。刻印されたアルミニウムプロファイルから作られた窓とドアフレームは、強度、腐食抵抗、美的魅力の組み合わせを提供します。さまざまな形やパターンに刻印できるアルミニウムの屋根パネルは、軽量で耐久性があり、住宅と商業の両方の建物に適しています。さらに、ブラケットやコネクタなどの構造コンポーネントは、スタンプされたアルミニウムから作成され、建物構造の全体的な重量を減らしながら信頼できるサポートを提供できます。

医療産業

医療産業には、高精度と衛生的な成分が必要です。アルミニウムスタンピング部品は、手術器具、インプラント、診断機器などの医療機器の生産に使用されます。コイン - 滑らかな表面と高精度を備えたスタンプされたアルミニウム部品は、細菌が蓄積する可能性のある鋭いエッジや隙間から簡単に掃除し、解放される必要がある手術器具に最適です。生体適合性のアルミニウム合金から作られたインプラントは、正しい形状とサイズに慎重に刻印された後、体内の損傷した骨または組織を交換またはサポートするために使用できます。

アルミニウムスタンピングプロセス

形にする

形成は、アルミニウムスタンピングの基本的なプロセスです。アルミニウム合金に力をかけるために、そのジオメトリを変更することが含まれます。これには、アルミニウムシートの曲げ、転がり、または伸びが含まれます。曲げて、アルミニウムは、特定の角度または曲線を作成するためにダイを強制されます。ローリングを使用して、円筒形または湾曲した形状を作成できます。ストレッチは、描画プロセスでよく使用されます。このプロセスでは、アルミニウムの空白がダイの上に引っ張られて、3つの寸法形状を形成します。形成プロセスは、特に複雑な形状を操作する場合、アルミニウムが不均一に亀裂や変形しないようにするために慎重に制御されます。

ブランキング

ブランキングは、パンチとダイを使用して、アルミニウム合金シートから特定の形状（空白と呼ばれる）をカットするプロセスです。パンチはダイを通してアルミニウムを強制し、目的の形状を残りのシートから分離します。ブランキングは、通常、多くのアルミニウムスタンピング部品を作成するための最初のステップです。最小限のバリを生成します。これは、大規模な仕上げ作業の必要性を減らすため、時間とコストを節約するため、有益です。ブランキングプロセスの精度は、後続の操作の開始形状を決定するため、重要です。

ピアス

ピアスはブランキングに似ていますが、完全な形状を切り取る代わりに、アルミニウム板金に穴、スロット、またはノッチを作成するために使用されます。パンチとダイが使用され、パンチがシートがダイを通過するときに開口部を作成します。ピアスは緊密な耐性を形成する可能性があり、その結果、きれいな穴が開けられます。掘削と比較して、特にシートに複数の穴を作成する場合、ピアスはしばしばより生産的です。また、一部の電気コンポーネントや機械的コンポーネントなど、穴の端を滑らかにする必要があるアプリケーションにとって重要な場合があります。

描画

前述のように、描画は、目的の厚さと形状が達成されるまで、ダイの上にアルミニウム合金を空白に伸ばすために引張力が適用されるプロセスです。これは、パイプやタンクなどのコンポーネントを航空機の部品や電子部品に至るまで、流体から幅広い製品の作成に使用される精度 - 金属 - スタンピングプロセスです。描画プロセスでは、適用される力の量、プレスの速度、アルミニウムブランクの潤滑剤などの要因を慎重に制御する必要があります。

スタンピング装置

個々のスタンピングマシン：これらにはさまざまなサイズと容量があります。たとえば、個々のパンチマシンの一般的な範囲には、16〜800トンの仕様があります。タイプには、NC（数値制御）プレーンパンチが含まれます。これは、高精度と複雑なパンチングパターンのためにプログラムする能力を提供します。垂直4-ポストパンチは、スタンピングプロセス中に安定性を提供し、重いデューティアプリケーションに適しています。精密パンチは非常に厳しい許容範囲を実現するように設計されていますが、高速パンチは、生産需要を満たすために速度が重要な高速生産に使用されます。

連続スタンピングマシン：プログレッシブスタンピングマシンとも呼ばれます。これらは、複雑な部品のボリューム生産に使用されます。 16〜1000トンの範囲のパンチ装置を使用できます。連続スタンピングマシンでは、アルミニウムストリップは単一のパスで一連のダイを通して供給され、各ダイは順番に異なる操作（ブランキング、ピアス、曲げなど）を実行します。これにより、一貫した品質の大量の部品を効率的に生産できます。

アルミニウムスタンピング部品の表面仕上げとコーティング

化学 - フィルム

化学 - 化学膜の略では、アルミニウム表面に適用される薄い保護コーティングです。アルミニウムと溶液の間の化学反応によって形成されます。 Chem-フィルムは腐食抵抗を提供し、他のコーティングのベースとして機能します。塗料や粉体塗装の接着を改善し、全体的な仕上げの耐久性を向上させることができます。さらに、化学膜はアルミニウムの電気絶縁特性を強化することができ、一部の電気アプリケーションに適しています。

ペイント

塗装アルミニウムスタンピング部品は、美的および保護目的の両方に役立ちます。アクリル、エポキシ、ポリウレタンなど、アルミニウムに利用できるさまざまな種類の塗料があります。塗料は、さまざまな製品の設計要件を満たすために、マットから光沢まで、さまざまな色と仕上げで適用できます。塗料コーティングは、金属と環境の間の障壁として作用することにより、アルミニウムを腐食から保護します。自動車や消費者製品の外部などの一部のアプリケーションでは、塗料も魅力的な外観を提供します。

パウダーコーティング

パウダーコーティングは、アルミニウムスタンピング部品に人気のある仕上げです。このプロセスでは、乾燥粉末（通常は樹脂と色素の混合物）がアルミニウム表面に静電的に塗布されます。その後、部品が加熱され、粉末が溶けて流れ、滑らかで耐久性のあるコーティングが形成されます。パウダーコーティングは、優れた腐食抵抗、硬度、色保持を提供します。これらは幅広い色とテクスチャが用意されており、機能的アプリケーションと装飾的なアプリケーションの両方に適しています。パウダー - コーティングされたアルミニウム部品は、長期にわたる仕上げにより、屋外の家具、建築コンポーネント、および産業用具でよく使用されます。

結論

アルミニウムスタンピング部品は、幅広い産業にわたる近代的な製造業の不可欠な部分となっています。軽量性、高強度 - 重量比、耐食性、優れた形成性など、アルミニウムのユニークな特性は、スタンピングに理想的な材料になります。利用可能なさまざまなアルミニウム合金により、航空宇宙の高強度のニーズから腐食 - 海洋および建設産業の耐性需要まで、さまざまな用途の特定の要件を満たすためのカスタマイズが可能になります。

形成、ブランク、ピアス、描画などのスタンピングプロセスにより、複雑な形状と緊密な許容範囲を持つ部品の作成が可能になります。さまざまな表面仕上げとコーティングと相まって、アルミニウムスタンピングパーツは、機能的な性能だけでなく、美的魅力も提供するように調整できます。テクノロジーが進歩し続けるにつれて、アルミニウムスタンピング業界は、効率、精度、新しい合金とプロセスの開発のさらなる改善を見て、将来アルミニウムスタンピング部品を使用するためのさらに多くの可能性を開きます。