加工現場について①

A5052とA6063の違い

一般的な特徴と、加工現場から見た印象

アルミ材は一見どれも似て見えますが、実際の加工現場では材質ごとにかなり性格が違います。

ここでは、半導体製造装置向けアルミ加工でも使用頻度の高い「A5052」と「A6063」について、一般的な特徴と加工屋としての印象をまとめます。

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■A5052とは

A5052はアルミ-マグネシウム系合金で、耐食性・加工性・強度のバランスが良く、幅広い用途で使用される代表的なアルミ材です。

一般的な特徴

耐食性が高い

強度と加工性のバランスが良い

板材として流通量が多い

溶接性が比較的良い

アルマイトとの相性も比較的安定

半導体装置・産業機械・筐体など幅広く使用される

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加工現場から見たA5052

■「裏切らない材料」という印象があります

A5052は柔らかいというより「粘る」材料ですが、加工条件や工程に対して比較的素直に反応してくれる印象があります。

もちろん簡単な材料ではありませんが、

工程順

クランプ方法

切削条件

歪み対策

など、手をかけた分だけ結果へ返ってきやすい材料だと感じています。

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■外観品質を重視する場合は扱いやすい印象があります

A5052は保護シール付きで流通する事が多く、外観品質を重視する案件では扱いやすい印象があります。

流通量が多いためか、保護シールや表面管理も比較的安定している感覚があります。また、アルマイト後の外観も比較的安定しやすい印象があります。

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■在庫性・流通量の多さも大きな強みです

A5052は非常に流通量が多いため、「欲しい時に欲しいものが手に入りやすい」材料です。

加工現場では、材料単価だけでなく、

すぐ手配できるか

在庫対応できるか

短納期へ対応できるか

も非常に重要になります。

難易度の高い加工ほど、まずA5052を基準に考える事が多いです。

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■A6063とは

A6063はアルミ-マグネシウム-シリコン系合金で、

押出性に優れ、建築材や型材用途で広く使用されるアルミ材です。

一般的な特徴

押出性に優れる

複雑形状の型材を作りやすい

軽量

建築材・サッシ・フレーム用途で多用される

比較的安価なケースも多い

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加工現場から見たA6063

■「押出材として完成している時」に強みを感じます

A6063は、専用断面や長尺型材として使用される場合に強みを発揮する材料だと感じます。

一方で、単純に「安価なアルミ材」として選定すると、

反り

表面状態

寸法ばらつき

長尺管理

などで、加工側が苦労する場面もあります。

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■長尺材特有の管理難易度があります

A6063は長尺定尺材として流通する事が多く、

保管

搬送

表面傷

配送制限

など、管理面で難しさを感じる事があります。

長すぎる材料は配送便や積載条件の影響も受けやすく、納期が読みづらくなるケースもあります。

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■タップ加工やアルマイト後で注意を感じる場面があります

A6063は柔らかいだけでなく粘りも強く、

タップ加工などで気を使う場面があります。

また、アルマイト後の外観品質についても、A5052より注意が必要だと感じる場面があります。

材質可否として「A5052可／A6063可」と記載されている場合でも、後工程や外観品質まで考えると差が出るケースがあります。

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■最後に

A5052とA6063、どちらが優れているというより、「どの用途へ、どう使うか」が重要だと考えています。

加工現場では、

精度

外観

歪み

後工程

流通性

納期

まで含めて材質を見ています。

図面上では同じ「アルミ」でも、実際の加工現場では材料ごとにかなり性格が違います。

なぜアルミ加工は外観品質に気を使うのか

半導体製造装置向け部品の加工現場で考えている事

アルミ加工では、寸法や形状だけでなく、外観品質まで求められるケースがあります。

特に半導体製造装置向け部品では、

軽微な傷

打痕

クランプ跡

接触跡

などでも、製品として使用できなくなる場合があります。

図面上ではシンプルに見える部品でも、実際の加工現場では、加工そのもの以外にも様々な部分へ気を使っています。

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■アルミは傷が目立ちやすい材料です

アルミは比較的柔らかい材料のため、わずかな接触でも傷や打痕が発生しやすい特徴があります。

そのため加工現場では、

保管方法

搬送方法

重ね置き

接触

手袋

切粉の噛み込み

などにも注意が必要になります。

加工自体は問題なく完了していても、最後の取り扱いで外観不良となるケースもあります。

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■外観品質は「加工後」まで続きます

半導体製造装置向け部品では、外観品質要求が非常に厳しいケースがあります。

例えば、

軽微な傷

わずかな凹み

接触跡

などでも、修正処理自体が不可となる場合があります。

加工側からすると、「ちゃんと完成した」と思っても、最終的に傷1箇所で製品化できず、そのまま廃却になるケースもあります。

また、半導体製造装置向け部品では、外観だけでなく、異物や発塵リスクの観点から厳しく管理されるケースもあります。

そのため、

スコッチ処理

軽微な修正

表面処理

なども、簡単には行えない場合があります。

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■アルマイト後に違いが見える場合があります

加工時には問題なく見えていても、アルマイト後に表面状態の違いが見える場合があります。

例えば、

わずかな傷

加工痕

材料差

表面状態

などが、後工程後に目立つケースがあります。

アルマイト処理では、素材表面の状態がそのまま現れやすいため、加工段階から外観品質へ気を使う必要があります。

そのため加工現場では、

材料状態

加工方法

保管

接触管理

まで含めて考える必要があります。

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■傷を見つけるための環境も重要になります

外観品質要求の高い製品では、傷を「付けない」だけでなく、「見つける」ための環境も重要になります。

加工現場では、

工場内照明

手元照明

清掃状態

周囲の反射

なども意識しています。

弊社でも、工場内照度を500lx程度を下限として維持し、必要に応じて手元照明では1000lx近い環境で外観確認を行う場合があります。

また、床面を明るく保つ事で、周囲反射による視認性向上にもつながっています。

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■外観品質は「痕跡」を残さない事でもあります

加工そのものは、意図して工具を当て、形状を作っていく作業です。

一方で傷や打痕は、「意図していない接触」として見られる場合があります。

そのため半導体製造装置向け部品では、

接触跡

拭きムラ

わずかな違和感

なども、外観品質の一部として扱われるケースがあります。

実際には、加工後の清掃や拭き上げ方向まで指定されるケースもあります。

加工現場では、単純に寸法を作るだけではなく、「不要な痕跡を残さない」という感覚で外観品質と向き合っています。

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■最後に

図面上では「アルミ部品」としてシンプルに見える形状でも、実際の加工現場では、寸法だけでなく外観品質まで含めて管理しています。

特に半導体製造装置向け部品では、

「加工できる」

だけではなく、

「外観を含めて安定して製品化できるか」

まで求められるケースも少なくありません。

加工現場では、単純に削るだけではなく、製品としてどう成立させるかまで考えながら加工を行っています。

加工現場と「刃物」の話

 加工現場では刃物は単純な消耗品ではなく加工全体の流れを左右する存在だと感じています。

切れ味だけではなく

保持方法

材料

切削油

周囲の状態

いろいろな条件が重なりながら加工は成り立っています。

ここでは加工現場で日々感じている「刃物」と加工の関係について少し整理しながら書いてみました。

■切れ味で加工全体の流れが変わります

加工現場では刃物の状態ひとつで加工全体の流れが大きく変わります。

切れ味が良いと加工全体の流れまで自然と安定しやすくなります。

逆に切れ味が悪くなると

どれだけ条件を調整しても

どこかで無理が出始めます。

加工という仕事はかなり「切れ味」に引っ張られている仕事だと感じています。

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■条件だけ揃えても安定しないことがあります

刃物は単純に「切れる・切れない」だけではありません。

中には回転数や送りを揃えただけではなかなか機嫌良く切れてくれない刃物もあります。

保持方法

ワーク形状

材料

いろいろな条件が重なってやっと安定することもあります。

逆に突然折れたり一気に状態が崩れる刃物もあります。

そのため現場では「なんとなく嫌な感じがする」という感覚も意外と大切にしています。

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■加工はワークを不安定にしていく仕事でもあります

最初の四角い材料の状態が本来は一番安定しています。

ただ図面形状へ近づけるほど

薄くなったり

偏ったり

保持が難しくなったりします。

加工という仕事は材料を削れば削るほどワークを不安定にしていく仕事でもあります。

その中でどこまで安定を維持できるか。

加工現場は刃物にもかなり助けられています。

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■新品なら何でも良いわけではありません

刃物は新品なら何でも良いというわけでもありません。

中には新品すぎる時だけ少し暴れる感覚があるものもあります。

実際にワークへ接触しているのは刃先の一部ですがその周囲には

保持

材料

切削油

機械側の状態など

さまざまな条件があります。

刃物単体だけではなく周囲の支えている構造まで含めて加工は成り立っていると感じています。

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■一回しか使わない工具を購入することもあります

現場では標準的によく使う工具だけですべて対応できるわけではありません。

一回しか使わないような工具を購入することもあります。

ただその時に準備した工具が次の案件で役立つことも少なくありません。

結果として以前より自然に対応できる範囲が広がっていく感覚があります。

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■ヤスリやバリ取り工具も重要です

刃物というと機械加工用の工具をイメージされることが多いですが

実際にはヤスリやバリ取り工具のような手工具も重要です。

小さな工具でも状態によって感覚はかなり変わります。

そのため当社では刃物関係も状態管理を重視しています。

加工は毎回完全に同じ条件で行える仕事ではありません。

だからこそ再現しやすい状態を作ることを大切にしています。

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■切削油も「刃物」の一部だと考えています

どれだけ良い工具を使っていても切削油が合っていないと加工全体が崩れることがあります。

個人的には切削油も「刃物の一部」だと考えています。

ワークへ接触し加工を成立させるために存在しているものは広い意味では全部「刃物」なのかもしれません。

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■加工は積み重ねが転写される仕事だと思っています

加工は機械だけで成立している仕事ではありません。

刃物

保持

副資材

油

情報

そういった積み重ねが最後にそのまま加工へ出てくる仕事だと思っています。