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コスパ最強!性能を維持しながら選ぶCNC加工向け金属トップ5

目次
Why Material Selection Matters in CNC Machining
1. Aluminum 6061-T6
2. Mild Steel 1018
3. Brass C360
4. Aluminum 5052
5. Stainless Steel 304
Honorable Mentions
Conclusion
FAQs:

カスタムCNC加工部品用の金属を選定する際、「コスト」は非常に重要な要素ですが、機械的性能、耐食性、あるいは精度を犠牲にしてまで優先すべきではありません。いくつかの金属合金は、価格と機能性のバランスに優れており、多様なCNC用途に最適な選択肢となります。

本ブログでは、CNC加工で広く使用されている金属の中から、「コストパフォーマンス」に優れたトップ5を取り上げます。プロトタイプ段階であっても、少量生産であっても、これらの材料は高い被削性、強度、一貫した品質によって優れた価値を提供します。

Why Material Selection Matters in CNC Machining

材料の選択は、単に素材価格だけに影響するわけではありません。次のような重要な要素に直接関係します。

  • 被削性:サイクルタイム、工具摩耗、段取りの複雑さを左右

  • 公差管理:達成可能な精度や寸法安定性に影響

  • 表面仕上げ:外観品質や後処理との相性を決定

  • 耐食性:過酷環境にさらされる部品では特に重要

  • 構造健全性:強度、疲労寿命、安全率に直結

Newayでは、性能とコスト効率を両立するために最適化された多様な金属を使用したCNC加工サービスを提供しています。航空宇宙、自動車、エネルギー、電子機器など、幅広い業界をサポートしています。

1. Aluminum 6061-T6

被削性:90% 引張強さ:310 MPa 降伏強さ:275 MPa 密度:2.70 g/cm³ 耐食性:優れている 熱伝導率:167 W/m·K 概算コスト:$3.00~$5.00/kg

アルミ6061-T6は、機械的強度、耐食性、加工のしやすさのバランスに優れていることから、CNC加工で最も一般的に使用される合金のひとつです。寸法安定性が高く、比重が低いため、軽量構造部品に適しています。また、アルマイト処理との相性も良く、さらなる耐食性・耐摩耗性を付与できます。

代表的な用途:

  • 航空宇宙向けブラケットや機体構造部品

  • 自動車部品および筐体

  • ロボット・自動化設備の構造部品

  • コンシューマーエレクトロニクス用ハウジング

仕上げオプションや±0.01 mmレベルの公差については、アルミCNC加工サービスのページをご覧ください。

2. Mild Steel 1018

被削性:78% 引張強さ:440 MPa 降伏強さ:370 MPa 密度:7.87 g/cm³ 耐食性:低い(防錆処理が必要) 熱伝導率:51.9 W/m·K 概算コスト:$1.50~$2.50/kg

1018鋼は、低炭素・冷間圧延鋼で、強度・均一性・価格のバランスが良く、カスタム加工部品に広く使用されています。自然な耐食性は低いものの、黒染め粉体塗装溶融亜鉛めっき(亜鉛メッキ)などの仕上げ処理により簡単に保護できます。

代表的な用途:

  • ギア、シャフト、ピン

  • 構造支持体や機械ベース

  • 治具・固定具

  • 低コストの産業用部品全般

試作から量産まで、各種コーティングオプションに対応した炭素鋼CNC加工サービスもご利用いただけます。

3. Brass C360

被削性:100% 引張強さ:345 MPa 降伏強さ:100 MPa 密度:8.44 g/cm³ 耐食性:乾燥環境下で良好 熱伝導率:125 W/m·K 概算コスト:$5.00~$9.00/kg

真鍮C360(快削黄銅)は、被削性の標準とされる材料です。工具摩耗が少なく、多くの場合で潤滑を最小限に抑えた高速加工が可能で、優れた表面粗さ(Ra ≤ 0.8 µm)を得やすいのが特徴です。原材料価格はやや高めですが、高い加工速度と工具メンテナンス削減により、トータルコストを抑えられるケースが多くあります。

代表的な用途:

  • 配管継手、バルブ

  • 電気・電子部品および端子

  • 装飾金具

  • 精密計測機器用部品

高精度公差の実現や、PVDコーティングなどの仕上げについては、真鍮CNC加工サービスのページをご確認ください。

4. Aluminum 5052

被削性:65% 引張強さ:230 MPa 降伏強さ:193 MPa 密度:2.68 g/cm³ 耐食性:非常に優れる(特に海水環境) 熱伝導率:138 W/m·K 概算コスト:$4.00~$6.00/kg

アルミ5052は、耐食性に非常に優れ、海洋環境や化学雰囲気に最適な材料です。6061に比べると被削性は劣るものの、優れた成形性と耐食性が求められる用途で真価を発揮します。溶接性も高く、板金構造やパネル用途で頻繁に使用されます。

代表的な用途:

  • 船舶・マリン機器

  • バッテリーケース・エンクロージャ

  • 構造用シート部品

  • 溶接構造シャーシやブラケット

Newayでは、加工硬化を抑えつつ、精密部品に求められる平面度を維持できるよう、5052の加工パラメータを慎重に最適化しています。

5. Stainless Steel 304

被削性:45~50% 引張強さ:505 MPa 降伏強さ:215 MPa 密度:8.00 g/cm³ 耐食性:非常に高い 熱伝導率:16.2 W/m·K 概算コスト:$5.00~$7.50/kg

ステンレス鋼304は、優れた耐食性・強度・加工性を併せ持つ代表的なオーステナイト系合金です。アルミや真鍮に比べると加工は難しいものの、薬品耐性や長期耐久性が求められる用途では、トータル面でコスト効率の高い選択となることが多くあります。

代表的な用途:

  • 食品・医薬品設備

  • 海洋部品

  • 構造金具・ハードウェア

  • カスタム継手およびファスナー

Newayでは、ステンレス鋼CNC加工サービスにて、電解研磨不動態化処理、ビーズブラストなどの後処理オプションも提供しています。

Honorable Mentions

  • アルミ7075-T6:引張強さ約570 MPaの高強度グレードで、航空宇宙用途に広く使用されるが、コストは高め

  • 冷間圧延鋼(CRS):高剛性が必要な部品向けの経済的な選択肢

  • 銅C101(T2):非常に高い導電率を持つが、材料費および工具摩耗コストが高い

  • 青銅C905:高荷重ブッシュや耐摩耗部品に使用

Conclusion

アルミ6061、軟鋼1018、真鍮C360、アルミ5052、ステンレス304という5種類の金属は、性能・被削性・コストのバランスに非常に優れた選択肢です。最適な材料を選ぶことは、機械的要件とコスト制約の両立において、極めて重要なステップとなります。

Newayでは、機械性能、耐食性、熱特性、そしてご予算を総合的に考慮し、お客様の用途に最適な材料選定をエンジニアチームがサポートします。試作から量産まで、CNC加工部品が仕様どおりの性能を発揮しつつ、製造コストが過剰にならないよう、トータルで最適化されたソリューションをご提供します。

FAQs:

  1. CNC加工において、被削性とコストメリットのバランスが最も良い金属はどれですか?

  2. 強度と価格の観点から、アルミ合金とステンレス鋼はどのように比較できますか?

  3. 機械アセンブリに使用する高精度CNC部品に、真鍮を採用することは可能ですか?

  4. 屋外部品に適した、最もコスト効率の高い耐食性金属はどれですか?

  5. 加工スピードと耐久性の両方を満たすために、どのように金属材料を選定すべきですか?

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