CNC 加工のニーズに亜鉛を選択する理由

亜鉛は、そのユニークな特性と多用途性により、CNC 加工においてますます人気の選択肢になりつつあります。この記事では、CNC 加工で亜鉛を使用する利点、その用途、そして次のプロジェクトで亜鉛が最適な選択肢となる理由について説明します。

亜鉛の特性

亜鉛は軽量の遷移金属で、密度は約 7.1 g/cm³ であるため、重量に敏感な用途に最適です。湿気の中で保護層を形成することで優れた耐腐食性を発揮し、過酷な環境で役立ちます。さらに、亜鉛は延性があるため加工性に優れており、構造的完全性を損なうことなく複雑な設計が可能です。優れた熱伝導性と電気伝導性により、電子部品や放熱用途への適合性がさらに高まります。

CNC加工用亜鉛合金の種類:

亜鉛合金	構成	キーのプロパティ
スピア	銅80～95%、亜鉛5～20%	低コスト、可鍛性、装飾的な外観
ZA8	亜鉛91.6%、アルミニウム8.4%	高強度、耐クリープ性、優れた流動性
ザマック3	亜鉛96%、アルミニウム4%	延性、強度、耐腐食性、鋳造性
イーザック	亜鉛、アルミニウム、銅	優れた強度、硬度、優れたクリープ性能
ザマック5	亜鉛94%、アルミニウム4%、銅約1%	強度と硬度が増し、延性が減少
ZA27	亜鉛72%、アルミニウム28%、銅2.5%	軽量、強靭、優れたクリープ特性

亜鉛合金のCNC加工方法

亜鉛合金の CNC 加工には、精度と効率を確保しながら、亜鉛合金の独自の特性を活かすために調整されたいくつかの方法が含まれます。亜鉛合金に使用される主な CNC 加工方法は次のとおりです。

1. フライス加工

フライス加工 は、回転する切削工具を使用して亜鉛合金のワークピースから材料を除去する一般的な CNC 加工方法です。この方法を使用すると、スロット、溝、輪郭などの複雑な形状や特徴を作成できます。亜鉛合金は機械加工性が高いため、フライス加工が効率的になり、優れた表面仕上げと厳しい公差が得られます。

2. ターニング

旋削加工では、亜鉛合金のワークピースを固定された切削工具に対して回転させます。この方法は、シャフトやピンなどの円筒形の部品を製造するのに最適です。 CNC旋盤 機械は直径と長さの精度が高く、厳しい寸法精度が求められる部品に適しています。亜鉛合金の延性により、スムーズな旋削加工が可能です。

3. 訓練

亜鉛合金部品に穴を開けるには、ドリリングを使用します。CNC ドリリング マシンは、特定の設計要件に合わせて、さまざまなサイズと深さの穴を開けることができます。このプロセスは効率的で、精度が保証されるため、正確な穴の配置が不可欠な用途に適しています。

4. EDM（放電加工）

EDM は、放電を利用してワークピースから材料を除去する非伝統的な加工方法です。この方法は、従来の加工では実現が難しい複雑な形状や微細な特徴に特に有効です。EDM は、亜鉛合金の優れた導電性を利用して、金型やダイスを作成するためによく使用されます。

5. 研削

研削は、亜鉛合金部品の表面品質を向上させる仕上げ工程です。CNC 研削盤は高精度で滑らかな表面を実現できるため、厳しい公差と優れた美観が求められる部品に最適です。この方法は、特定の仕上げ要件を満たすために、初期機械加工操作の後によく使用されます。

6. レーザー切断

レーザー切断 は、集束レーザー光線を使用して亜鉛合金板を切断する高度な技術です。この方法は、高精度と最小限の材料の無駄を可能にするため、複雑な設計に適しています。レーザー切断は、薄肉部品やプロトタイプに特に有利です。

亜鉛合金の加工性

亜鉛合金は一般的に機械加工が容易ですが、特定の挙動を示すため、注意深い考慮が必要です。亜鉛の機械加工性に関する重要な側面は次のとおりです。

機械加工性の側面	説明	考慮事項
グミの行動	亜鉛は加工中に急速に加熱され、粘り気のある質感になります。	固着を最小限に抑えるために、適切な切断速度とツールを使用してください。
低融点	熱軟化により、積極的な加工方法が制限されます。	材料のせん断を防ぐために、過剰な送りは避けてください。
もろさ	高アルミニウム合金は脆い性質を示し、欠けを引き起こす可能性があります。	欠けを軽減するために適切なツールと速度を選択してください。
切りくずの形成	亜鉛合金は、短くて扱いやすいチップを生成しますが、プロセスによって異なる場合があります。	切削パラメータを最適化して、効率的なチップ除去を実現します。
表面仕上げ	熱による軟化のため、滑らかな仕上がりを実現するのは難しい場合があります。	最適な結果を得るには、研削や研磨などの仕上げ作業を検討してください。
工具の摩耗	粘着性挙動と熱の影響により、工具の摩耗が促進される可能性があります。	切削性能を維持するために、定期的にツールを点検し、交換してください。
安全上の危険	微細加工により有害な粉塵が発生する場合があります。	適切な換気を確保し、適切な安全装備を使用してください。

亜鉛合金CNC部品の表面仕上げオプション

亜鉛合金部品を加工する場合、美観と機能の両方の観点から、適切な表面仕上げを実現することが非常に重要です。 表面仕上げ 亜鉛合金 CNC 部品によく使用されるオプション:

1. 陽極酸化

陽極酸化処理により、亜鉛合金の耐腐食性と表面硬度が向上します。この電気化学処理により耐久性のある酸化層が形成され、耐摩耗性が向上し、色の選択肢によって美観が向上します。

2. 粉体塗装

粉体塗装は見た目が美しく、耐久性に優れた厚い保護仕上げを実現します。この方法は耐腐食性を高め、さまざまな色にカスタマイズできるため、屋外での使用に適しています。

3. 電気めっき

電気メッキでは、ニッケルやクロムなどの金属の薄い層を亜鉛合金の表面に堆積します。これにより耐腐食性が高まり、光沢のある美しい仕上がりになります。また、耐摩耗性も向上します。

4. 化成処理

このプロセスは、化学反応によって亜鉛合金の表面に保護層を作ります。一般的には耐腐食性を高めるために使用されますが、塗料の密着性を高めることもできるため、他のコーティングの前処理としてもよく使用されます。

5. ブラッシングと研磨

ブラッシングや研磨などの機械仕上げ技術により、亜鉛合金部品の表面を滑らかで反射性の高いものにすることができます。これらの方法は装飾目的でよく使用され、部品の見た目の魅力を高めます。

6. ビーズブラスト

ビーズ ブラストは、微細なガラス ビーズを使用して表面を研磨することで、マット仕上げを実現します。このプロセスにより、表面の質感が向上し、その後のコーティングの密着性が向上するとともに、均一な外観が得られます。

亜鉛合金CNC加工の設計のヒント

亜鉛合金の機械加工は簡単ですが、設計とツールに注意を払うことで、プロセスと最終製品の品質を大幅に向上させることができます。考慮すべき重要なプラクティスは次のとおりです。

• 鋭い切削工具: 鋭利な切削工具を使用して、亜鉛合金の粘着性を最小限に抑え、工具の摩耗を減らします。
• アンダーカットに注意してください: CNC 加工の複雑さを回避するために、設計のアンダーカットを最小限に抑えます。
• 抜き勾配角度: 設計にドラフト角度を組み込むと、金型からの取り外しが容易になり、反りが減少します。
• 超硬/HSS工具: 耐摩耗性と熱安定性のために超硬工具を選択してください。HSS は軽い作業に適しています。
• 中～高切断速度: 切削速度をわずかに上げて切削温度を下げ、チップを通じた熱放散を促進します。
• 機能の方向性: 予想される負荷と応力に応じてリブや貫通穴などの機能を配置し、強度を高めます。
• 冷却剤はたっぷり使いましょう: 十分な量の冷却剤を使用して摩擦を最小限に抑え、温度を制御し、表面仕上げとチップ生成を改善します。水ベースの冷却剤が推奨されます。
• 熱軟化の認識: 加工中の熱軟化に注意し、それに応じて戦略を調整してください。
• 均一な壁の厚さ: 均一な壁の厚さを維持して、反りや割れの原因となる冷却の不均一を防ぎます。
• 機械加工可能な亜鉛合金を優先: 機械工にとって扱いやすく、寸法精度を高める Zamak 3 や Zamak 5 などの合金を選択します。
• 角を曲がる: ストレスポイントを生じさせる鋭い角を避け、代わりに、ひび割れや破損を防ぐために丸い角を設計します。
• シミュレーション ツールを利用します。 CAD/CAM ソフトウェアを使用して加工操作をシミュレートし、潜在的な問題を特定して、生産前に設計を最適化できます。
• 組み立てについて考える: 組み立てを考慮して部品を設計し、部品がどのように組み合わされるかを考慮して、加工後の調整を最小限に抑えます。

CNC加工における亜鉛の使用の利点

1.費用対効果

亜鉛は、一般的にアルミニウムや真鍮などの他の金属よりも手頃な価格です。材料費の安さと効率的な加工プロセスを組み合わせることで、全体的な生産経費の節約につながります。

2. 精度と精度

亜鉛の CNC 加工により、高精度と正確性が得られます。高度な CNC マシンは厳しい公差を実現できるため、詳細な仕様が求められる複雑な部品には亜鉛が最適です。

3.汎用性

亜鉛は銅、アルミニウム、マグネシウムなどの他の金属と簡単に合金化することができ、特定の用途に合わせて特性を高めることができます。この汎用性により、亜鉛は自動車、航空宇宙、電子機器など、幅広い業界に適しています。

4。 環境にやさしい

亜鉛は製造業にとって持続可能な選択肢です。100% リサイクル可能で、リサイクル プロセスでは新しい亜鉛の製造に比べて消費エネルギーが少なくて済みます。このため、亜鉛は現代の製造業にとってより環境に配慮した選択肢となります。

CNC加工における亜鉛の用途

亜鉛は、その有益な特性により、さまざまな用途に使用されています。

• 自動車部品亜鉛は軽量で耐腐食性に優れているため、自動車のダイカスト部品によく使用され、燃費向上や長寿命化に貢献しています。
• 電子電子機器業界では、亜鉛は導電性という利点を生かして、ハウジング、コネクタ、ヒートシンクなどに使用されています。
• 建設業亜鉛は、耐久性と環境要因への耐性があるため、屋根材、外壁材、その他の建築要素に利用されています。
• 医療機器亜鉛は生体適合性があるため、外科用器具やインプラントなど、特定の医療用途に適しています。

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