アルミニウム 6060
アルミニウム6060の概要
アルミニウム6060 は、6xxx系の中強度アルミニウム合金で、優れた押出性、耐食性、美しい表面仕上げで知られています。6061と比べてマグネシウムおよびケイ素含有量が低く、十分な機械的強度を維持しながら、成形、溶接、陽極酸化（アルマイト）が容易で、建築用途および構造用途に適しています。
アルミニウム6060 は、建設、自動車、輸送などの産業において、装飾仕上げまたはアルマイト仕上げの軽量・高精度部品が求められる場面で、形材、トリム部品、配管、フレームのCNC加工に一般的に使用されています。
アルミニウム6060の化学的・物理的・機械的特性
化学成分（代表値）
元素 | 含有量範囲（質量%） | 主な役割 |
|---|---|---|
アルミニウム（Al） | 残部 | 母材。耐食性と成形性を付与 |
ケイ素（Si） | 0.30–0.60 | 合金を強化し、押出性を向上 |
マグネシウム（Mg） | 0.35–0.60 | 固溶強化により強度を向上 |
鉄（Fe） | ≤0.30 | 残留元素 |
マンガン（Mn） | ≤0.10 | 結晶粒の微細化 |
銅（Cu） | ≤0.10 | 被削性を向上 |
亜鉛（Zn） | ≤0.15 | 残留元素 |
クロム（Cr） | ≤0.05 | 結晶組織の安定化 |
その他 | ≤0.15（合計） | 残留成分の合計 |
物理的特性
特性 | 代表値 | 試験規格／条件 |
|---|---|---|
密度 | 2.70 g/cm³ | ASTM B311 |
融点範囲 | 610–650°C | ASTM E299 |
熱伝導率 | 25°Cで200 W/m·K | ASTM E1952 |
電気伝導率 | 20°Cで53% IACS | ASTM B193 |
線膨張係数 | 23.4 µm/m·°C | ASTM E228 |
比熱容量 | 897 J/kg·K | ASTM E1269 |
ヤング率 | 69 GPa | ASTM E111 |
機械的特性（T6調質）
特性 | 代表値 | 試験規格 |
|---|---|---|
引張強さ | 190–215 MPa | ASTM E8/E8M |
耐力（0.2%） | 150–170 MPa | ASTM E8/E8M |
伸び | ≥10% | ASTM E8/E8M |
硬さ | 60–70 HB | ASTM E10 |
疲労強度 | ~80 MPa | ASTM E466 |
耐衝撃性 | 中程度 | ASTM E23 |
アルミニウム6060の主な特長
優れた押出性（EN 573-3）： アルミニウム6060は、他の6xxx系合金と比較して非常に高い押出性を備えており、複雑な断面形状のCNC形材や、建築システムとのシームレスな統合を可能にします。
優れた耐食性： 軽度〜中程度の環境における屋外用途に適しています。不動態酸化皮膜を形成し、建築、輸送、海洋用途での孔食および酸化に対して耐性を示します。
良好な表面仕上げとアルマイト適性（ISO 7599）： 均一な色調と透明感のある、光沢または装飾的なアルマイト処理が可能で、見える部位のトリム、パネル、フレームに最適です。
軽量構造向けの中程度の強度： 6061と比べると強度はやや低い一方、成形性と溶接性が優れており、意匠性と機能性の両方が求められる部品に適しています。
標準的な溶接プロセスで溶接可能： ER4045またはER5356溶加材を用いたMIG/TIG溶接で良好に加工でき、熱影響部（HAZ）における耐食性の低下も最小限に抑えられます。
アルミニウム6060のCNC加工における課題と対策
加工上の課題
比較的軟らかい合金： 高速仕上げ加工では、スメア（擦れ）やバリが発生する可能性があります。
薄肉形材での切りくず排出： 複雑な押出形材では切りくずが滞留しやすく、適切に除去されないと工具破損の原因になります。
工具への付着リスク： 他の6xxx系合金と同様に、材料のビルドアップを避けるために工具コーティングが必要です。
最適化された加工戦略
工具選定
項目 | 推奨 | 理由 |
|---|---|---|
工具材質 | DLCまたはTiCNコーティング超硬工具 | 構成刃先の低減と摩擦の低下 |
工具形状 | 鋭いすくい角、鏡面研磨された溝 | 高品位な仕上げと切りくず排出を確保 |
切削速度 | 250–400 m/min | 工具の目詰まりと熱変形を防止 |
送り速度 | 0.10–0.25 mm/rev | びびりを抑えつつ寸法を管理 |
クーラント | ミストまたはフラッド | 熱軟化を抑え、表面品位を向上 |
アルミニウム6060の切削条件（ISO 513準拠）
加工内容 | 速度（m/min） | 送り（mm/rev） | 切込み量（mm） | クーラント圧力（bar） |
|---|---|---|---|---|
荒加工 | 250–300 | 0.15–0.25 | 2.0–3.5 | 25–35（フラッド） |
仕上げ加工 | 300–400 | 0.05–0.10 | 0.2–0.8 | 30–50（ミスト／フラッド） |
アルミニウム6060 CNC部品の表面処理
アルマイト処理: 装飾部品および機能部品に最適です。10–25 µm（タイプII）または25–50 µm（硬質）の皮膜により耐久性が向上します。
粉体塗装: 商用製品および消費者向け製品の保護として60–100 µmの膜厚を付与します。RALカラー規格に対応可能です。
電解研磨: 重要な平滑性が求められる小型形材やブラケットに有効です。
不動態化処理: 塗装やアルマイトの前処理として、コーティング密着性を最適化するために用いられることが多いです。
ブラッシング: 見える表面の標準的な仕上げ方法です。マットな質感としてRa 1.0–1.6 µmを実現します。
アロダイン処理: 導電性のある下地が必要な電装筐体や塗装部品に適しています。
UVコーティング: クリア仕上げのディスプレイ部品やフレーミング部品における黄変やUV劣化を防止します。
ラッカー塗装: 装飾トリムに対して、表面の透明感または光沢を高める目的で適用されます。
アルミニウム6060の産業用途
建設・建築: CNC押出および切削加工された窓枠、カーテンウォール形材、構造外装（クラッディング）システム。
輸送: 鉄道やバスの内装トリム、パネル、押出形材。厳しい公差と耐食性が求められます。
消費者向け製品: 自転車部品、携帯機器、家具フレームなど、軽量性と意匠性の高い仕上げが求められる用途。
オートメーション・電子機器: ヒートシンク筐体、構造エンクロージャ、軽量オートメーションレール。
サイネージ・ディスプレイ: CNC加工の看板フレーム、ライトボックス、モジュール式ディスプレイ向けのカスタム押出材。
