射出成形とCNC機械加工における金属の5つの主要な種類 – 特性、用途、違い

これらの材料は、射出成形、CNC機械加工などの製造に使用される様々な種類の金属や様々な配合のプラスチックである。

金属の種類はそれぞれ、金型製作、機械加工工程、大量生産への応用に影響を与える明確な特性を示します。射出成形やCNC機械加工に金属を使用することを検討しているとします。その場合、この記事では、それぞれの特性、違い、用途を説明し、最終的に製造を最大限に活用するための情報を提供します。

1. 正しい金属の種類を選ぶことの重要性

射出成形やCNC機械加工において、高品質で耐久性があり、費用対効果の高い製品を製造するためには、適切な種類の金属を選択することが極めて重要です。強度、機械加工性、耐食性、熱伝導性など、一定の基準を満たしていれば利用可能です。様々な種類の金属のユニークな側面に何が影響するのかを知ることで、試作品や大量生産においてより良い結果を得ることができる。

射出成形用の金型は、高温、高圧、摩耗に耐える硬くて丈夫な金属でできている。工具鋼とアルミニウムは、より一般的な材料の一つです。

CNCマシニングは、ワークピースから部品を成形するための材料除去であるのに対し、これらのプロセスは基本的に異なる。CNCマシニングで選択される金属の種類によって、製造プロセスで提供される精度、コスト、スピードは大きく異なります。

2. 射出成形とCNC機械加工で使用される最も一般的な5種類の金属

A. 鋼（工具鋼を含む）

特徴鋼は、その強度、耐久性、耐摩耗性、耐腐食性により、射出成形やCNC機械加工で最も広く使用されている金属である。特に工具鋼は、高性能用途向けに設計されている。

炭素鋼：強度が高いが腐食に弱い。
合金鋼：強度と耐食性を高めるためにクロムなどの元素を添加。
工具鋼：硬度が高く、高温に強いため、特に切削、成形、成形工具用に作られる。
用途鋼は射出成形やCNC機械加工、特に自動車、航空宇宙、工業分野の金型によく使用される。P20やH13のような工具鋼は、高性能金型によく選ばれる。

B. アルミニウム

特徴アルミニウムは軽量で耐食性に優れ、熱伝導率も高いため、さまざまな製造用途でよく使われている。機械加工が容易で、コストパフォーマンスに優れている。

6061アルミニウム： CNC機械加工でよく使用される汎用性の高い高品質金属。
7075アルミニウム：強度対重量比で知られ、航空宇宙や軍事用途に最適。
用途アルミニウムは射出成形とCNC加工の両方で使用される。アルミニウム射出成形金型は、少量生産に迅速な納期を提供する一方、CNC機械加工では、電子機器、自動車、航空宇宙産業の高精度部品にアルミニウムがよく使用されます。

C. チタン

特徴チタンは軽量で耐食性に優れた金属であり、卓越した強度を持つため、高ストレス用途に最適です。強度と低重量の両方が重要な場合に使用されます。
グレード5チタン：最も一般的に使用されるチタン合金で、優れた強度と耐疲労性を持つ。
用途チタンは主に航空宇宙、医療、軍事部品のCNC機械加工に使用される。高価であるため、射出成形での使用は制限されますが、特殊で高性能な部品には適しています。

D. 銅と銅合金

特徴銅は導電性が高く、腐食に強いため、電気用途には欠かせません。真鍮や青銅のような銅合金は、さらなる強度と汎用性を提供します。

真鍮：加工性と耐食性に優れ、装飾品や配管部品によく使用される。
ベリリウム銅：強度と導電性で知られ、電気コネクターや部品に最適。
用途銅合金は電気部品、熱交換器、コネクターなどの CNC 加工によく使われます。射出成形では、銅合金は優れた導電性と耐食性を必要とする部品に使われます。

E. ステンレス鋼

特徴ステンレス鋼は、その高い耐食性、強度、耐久性で知られています。極端な温度にも耐え、錆や腐食にも強い万能な金属です。

304ステンレス鋼：その良好な耐食性と成形性のために一般的に使用される。
316ステンレス鋼：優れた耐食性で知られ、医療や食品関連産業に最適。
用途ステンレス鋼は、射出成形とCNC加工の両方で使用され、医療、食品、自動車などの業界で長持ちする耐久性のある部品を作成します。

3. 射出成形とCNC機械加工における金属の種類の主な違い

プロパティ	金属射出成形	CNC金属加工
強さ	高い（特に工具鋼）	異なる（スチール、アルミニウム）
熱伝導率	放熱に重要	加工速度に不可欠
耐食性	金型を長持ちさせるために不可欠	長寿と精度のために重要
加工性	中程度（特にスチール金型用）	高い（アルミニウム、真鍮、ステンレス鋼）
コスト	工具鋼の方が高い	金属の選択によって異なる（アルミニウムの方が安い）

射出成形：工具鋼は、その耐摩耗性により、金型寿命が重要な場合に理想的です。

CNCマシニングで使用される一般的な材料には、以下のものが含まれますが、これらに限定されるものではありません：アルミニウム、真鍮、ステンレス鋼、銅、その他の金属。これらの材料は、加工しやすいという利点と、幅広い用途（例：電子機器、航空宇宙）があります。

4. 製造に適した金属の種類を選択する際によくある問題

耐食性：耐食性に優れた適切な金属材料を選択することは、金型や機械加工部品が長持ちするような問題が発生しないことを意味します。
機械加工：ある種の金属、例えばアルミニウムは機械加工性が非常に高いため、製造にかかる時間と費用は他の金属よりも少なくて済む。しかし、チタンのような強い金属は時間がかかり、より専門的な工具が必要になります。
材料：より高性能な金属（チタン、特殊工具鋼など）は、製造コストを上昇させる可能性がある。メーカーは、材料の性能と予算とを天秤にかけなければならない。
耐摩耗性：射出成形の金型など、大きな応力がかかる用途では、摩耗を減らして寿命を延ばすために、工具鋼のような材料が不可欠です。

5. よくある質問

1. 射出成形に最適な金属の種類は？

射出成形に使用される一般的な材料には工具鋼があり、強度、耐摩耗性、耐熱性が高いP20とH13が最も一般的である。

2. アルミニウムのCNC加工ができること。

実際、アルミニウムは、その優れた加工性、強力な強度対重量比、手頃な価格から、特に航空宇宙や自動車分野でCNC加工に広く使用されている。

3. CNC加工におけるチタンの利点は何ですか？

チタンはその高い強度対重量比と耐腐食性で知られており、航空宇宙、軍事、医療部品によく使用されています。しかし、チタンは他の素材よりも高価です。

4. 私の製造プロジェクトにはどの種類の金属が最適ですか？

どの種類の金属が最適かは、強度要件、部品の耐食性の必要性、予算、金属が応力に耐える必要があるか、細かいディテールを保持できる必要があるかによって異なります。

5. CNC加工 – どの金属が一番安いか？

CNC機械加工は、部品あたりのコストが最も低いオプションであることが多く、優れた強度、機械加工性、低い部品重量により、アルミニウムは多くの用途で最良の選択肢となっています。

結論：

BFY Moldでは、金型製造、射出成形、CNC機械加工を専門としています。私たちの専門家チームは、お客様のプロジェクトに選択された金属の種類は、耐久性、精度、および費用対効果のニーズに沿ったものであることを保証します。CNC機械加工とミラースパーク加工を含む社内生産設備により、大量生産、オンデマンド生産、カスタムプロジェクトに高品質のソリューションを提供することができます。