| 材料 | 密度 (g/cm³) | 引張強度 (MPa) | 硬度 (HB) | 耐食性 |
|---|---|---|---|---|
| アルミニウム 6061 | 2.7 | 310 | 95 | 良好、陽極酸化処理で向上 |
| ステンレス鋼 304 | 8.0 | 520 | 200 | 優れている、酸化に強い |
アルミニウム は軽量で、部品全体の重量を減らし、航空宇宙、自動車、ロボット工学の用途に最適です。
ステンレス鋼 は、より高い引張強度と硬度を提供し、ギア、シャフト、構造支持材などの耐摩耗性部品に適しています。
実際の事例:産業用ロボットの精密ギアを製造する CNC ワークショップでは、ステンレス鋼からアルミニウムに切り替えることで、組み立て重量が 35% 削減され、寸法の精度を損なうことはありませんでした。
| 材料 | 切削速度 | 工具摩耗 | 表面仕上げ | 推奨クーラント |
|---|---|---|---|---|
| アルミニウム | 高 | 低速 | 優れている | 水溶性オイルまたは空冷 |
| ステンレス鋼 | 低速 | 高 | 良好 | フラッドクーラントまたは高圧潤滑 |
アルミニウム は、工具摩耗を最小限に抑えながら、より高速に加工できます。一般的なフライス加工サイクル時間は、20–30% 短縮 ステンレス鋼と比較して、同様の形状の場合。
ステンレス鋼 は、より低い切削速度とより頻繁な工具交換が必要です。実際のデータ:50 mm のステンレス鋼ブラケットのフライス加工には 3.5 時間 かかりましたが、アルミニウムは同じ 3 軸 CNC マシンで 2 時間 で仕上がりました。
ヒント:ステンレス鋼には鋭利な超硬工具を使用し、工具のたわみを避けるために細かいステップダウン戦略を使用してください。
| コスト要因 | アルミニウム | ステンレス鋼 |
|---|---|---|
| 原材料 | $2.5–3.5/kg | $4.0–5.5/kg |
| 機械加工時間 | 低い | 高い(送り速度が遅く、工具摩耗が原因) |
| 後処理 | オプションの陽極酸化処理 | 多くの場合、研磨またはパッシベーションが必要 |
アルミニウム は、より高速な機械加工と低い材料コストにより、大量生産部品にとってより経済的です。
ステンレス鋼 は、材料と運用コストの両方を増加させますが、過酷な環境に対して優れた耐久性を提供します。
アルミニウム CNC 部品: 軽量ハウジング、航空宇宙ブラケット、自動車プロトタイプ、家電製品。
ステンレス鋼 CNC 部品: 医療機器、食品グレードの機械、構造支持材、高摩耗部品。
ケーススタディ: CNC プロトタイピング会社は、ドローンプロジェクトのステンレス鋼ブラケットを 6061 アルミニウムに置き換えました。利点としては、30% 高速な機械加工、40% の軽量化、陽極酸化処理による容易な仕上げなどがあります。
性能の優先順位: 設計で高い強度と耐摩耗性が求められる場合は、ステンレス鋼が推奨されます。
重量とコストの優先順位: アルミニウムは、精度を維持しながら、重量と加工コストを削減します。
環境への暴露: ステンレス鋼は、腐食しやすい用途や高温用途に優れています。陽極酸化アルミニウムは、より低いコストで適度な保護を提供します。