今日は、業界経験の浅い方が困惑してしまう業界用語についてお話したいと思います。
「シルバーアルマイトを白アルマイトと言うのはなぜ？」
って思ったことありませんか？
私は、先輩から「シルバーアルマイト」で教わったので、「白アルマイト」が図面に出てきた時は、かなり戸惑いました。
「シルバーアルマイト」と「白アルマイト」が同じものを指すのは、一言で言うと「着色をしていない無色透明なアルマイト処理」を、黒アルマイト（着色あり）と区別するためにそう呼んでいるからです。
なぜ「白」という言葉が定着したのか、いくつかの理由に分けて解説します。
- 「黒」に対する「白」という対比
アルマイト業界で最も一般的な着色は「黒」です。現場や設計図面で指示を出す際、染料で黒く染めるものを「黒アルマイト」、染料を使わない（無着色の）ものをその対比として「白アルマイト」と呼ぶ習慣が根付きました。
黒アルマイト ＝ 染料で黒くしたもの
白アルマイト ＝ 染めないもの（シルバー）
- 見た目が「銀白色」になるから
アルマイトの皮膜自体は本来「無色透明」です。しかし、処理の過程でアルミの表面をエッチング（薬品で整える）するため、表面がわずかに荒れて光を乱反射します。 その結果、アルミ本来の金属光沢が少し抑えられ、「明るい銀色」から「白っぽいシルバー（銀白色）」に見えるようになります。この見た目の印象が「白」という呼び名につながっています。
- 「白い染料」が存在しないから
実は、アルマイトには「真っ白に染める染料」が存在しません。 アルマイトの穴（ポア）は非常に小さく、白の顔料（酸化チタンなど）の粒子は大きすぎて中に入らないためです。そのため、業界内で「白」と言えば、白く染めたものではなく、必然的に「染めていないシルバー」を指すことになります。
まとめ：呼び方の違い
呼び方 ニュアンス
シルバーアルマイト 外観の色（銀色）に注目した呼び方。一般向けに多い。
白アルマイト 着色の有無（無着色）に注目した呼び方。製造現場や図面で多い。
クリアアルマイト 皮膜が透明であることに注目した呼び方。
製造現場に相談する際、図面に「白アルマイト」と書いてあれば、ある程度経験を積んでいれば即座に「無着色の標準的なシルバー処理だな」と理解します。
もし「もっとマット（艶消し）な白に近い質感にしたい」といった要望があれば、アルマイトの前の「サンドブラスト」や「化学梨地」といった工程を組み合わせを提案させて頂きます。
対応してくれるアルマイト業者は減ってしまいましたが「エッチング処理長め」と言う裏技で表面を荒らし放熱性能をアップさせた経験もあります。
「本当に白くしたい」と言うご要望でしたら、耐食性能が必要であれば下地にアルマイト処理をして塗装で白くすることも可能です。
設計段階から、材料調達、二次加工、表面処理まで一括でお任せ頂ける体制を整え、皆様からのお問い合わせをお待ちしております。
お問い合わせは、メールでも電話でも構いません。
担当：ツボヤ、イトウ
お客様より新人教育を依頼され、特にアルミ押出し材について教えて欲しいとのご依頼を頂きました。
資料を作るに当たりベースとなる情報をAIで収集し、これを叩き台にブラッシュアップしていこうと思います。
私が新人の頃は「ところてんを筒に入れて後ろから押し出すだろ？アレだよ！」と教えられましたが、最近の若者にはこの表現では通じないでしょうね。
YouTubeで公開されている工場の動画なども折り込みながら、過去に対応させて頂いた難易度の高い形状を教材に設計のコツなどを織り込めれば良いかなと思っています。
AIで収集したプレーン情報をコピペしておきます。
こういった資料を作るには、AIってやっぱり便利ですよね。
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アルミ押し出し材とは、アルミニウム合金を加熱し、金型（ダイス）と呼ばれる特定の断面形状の穴が開いた型に通して、押し出すことで作られる棒状の材料のことです。ちょうど、ところてんを押し出すようなイメージです。
アルミ押し出し材の仕組み
- 地金の加熱: アルミニウム合金のインゴット（塊）を、約400～500℃に加熱します。
- 金型（ダイス）: 目的の断面形状（例えば、L字型、H字型、中空のパイプ型、複雑な放熱フィン付き形状など）に加工された金型を用意します。
- 押し出し: 加熱されたアルミニウム合金を、強力な力でこの金型を通して押し出します。すると、金型の形状通りの長い棒状の材料が連続して出てきます。
- 冷却・引抜き・矯正: 押し出された材料は冷却され、必要に応じて引抜き（延伸）や矯正が行われます。
- 切断・熱処理: 所定の長さに切断され、強度や硬度を高めるための熱処理（時効処理など）が施されることもあります。
アルミ押し出し材の主な特徴と利点
- 多様な断面形状: 金型を変えるだけで、非常に複雑で自由度の高い断面形状の製品を効率的に製造できます。これが、アルミ押し出し材の最大の特長と言えます。
- 軽量性: アルミニウムは鉄の約1/3の軽さであり、軽量化が求められる製品に適しています。
- 高強度: アルミニウム合金の種類や熱処理によって、高い強度を持たせることができます。
- 加工性の良さ: 切断、穴あけ、溶接、曲げ加工などが比較的容易です。
- リサイクル性: アルミニウムはリサイクル性が非常に高く、環境に優しい素材です。
- 耐食性: 表面に自然に生成される酸化被膜により、優れた耐食性を持ちます。さらにアルマイト処理などの表面処理で耐食性や意匠性を高めることも可能です。
- 熱伝導性: 熱伝導率が高いため、ヒートシンクなどの放熱部品にもよく利用されます。
主な用途
その多様な形状と優れた特性から、様々な分野で幅広く利用されています。
- 建築材: サッシ、カーテンウォール、手すり、フレームなど
- 輸送機器: 自動車部品（フレーム、バンパー）、鉄道車両、航空機部品、船舶部品など
- 電気・電子機器: ヒートシンク、筐体、フレームなど
- 産業機器: 装置のフレーム、機械部品、コンベア部品など
- 家具・インテリア: テーブルの脚、棚、パーティションなど
- その他: 太陽光パネルのフレーム、スポーツ用品、DIY材料など
このように、アルミ押し出し材は、私たちの身の回りの様々な製品に活用されている、非常に汎用性の高い材料です。
アルミ押出形材に関する設計の注意点をまとめていただきました。
一部には？？？と思う部分もありますが、とても良くまとめられていています。
アルミヒートシンクの設計における注意点は、効率的な放熱を実現し、電子機器などの温度上昇を抑制するために非常に重要です。以下に、主要な注意点をまとめました。
1. 熱伝導と熱抵抗
- 材料の選択:
- アルミは比較的熱伝導率が高い材料ですが、用途に応じて最適な合金を選択することが重要です。
- 熱伝導率が高いほど、効率的に熱を移動させることができます。
- 熱抵抗の最小化:
- ヒートシンクと発熱源との間の熱抵抗を最小限に抑えるために、密着性を高める工夫が必要です。
- 熱伝導グリスや熱伝導シートなどを適切に使用することで、熱抵抗を低減できます。
2. 表面積と形状
- フィン形状と配置:
- フィンの形状（板状、ピン状など）や配置（間隔、高さ）は、放熱性能に大きく影響します。
- 表面積を増やすために、フィンを適切に設計することが重要です。
- 空気の流れを考慮し、効率的な対流を促進する形状を選定します。
- 表面処理:
- アルマイト処理などの表面処理により、表面積を増やし、放熱性を向上させることができます。
- 表面の粗さも放熱性に影響するため、適切な表面仕上げを選定します。
3. 空気の流れ
- 自然対流と強制対流:
- 自然対流を利用する場合は、空気の流れを妨げないように、ヒートシンクの配置や形状を工夫する必要があります。
- ファンなどによる強制対流を利用する場合は、風量や風向きを考慮し、効率的な冷却を実現します。
- 空気抵抗の低減:
- 空気抵抗を低減することで、風量を確保し、冷却効率を高めることができます。
- フィンの間隔や形状を最適化し、空気の流れをスムーズにします。
4. 設計上の制約
- 設置スペース:
- ヒートシンクのサイズは、設置スペースによって制限される場合があります。
- 限られたスペース内で、最大限の放熱性能を発揮できる形状を設計する必要があります。
- 重量:
- ヒートシンクの重量は、製品の重量増加につながるため、軽量化も考慮する必要があります。
- 軽量で高強度のアルミ合金を選定し、形状を最適化することで、重量を低減できます。
- コスト:
- ヒートシンクの製造コストは、形状や材料によって大きく異なります。
- 性能とコストのバランスを考慮し、最適な設計を選定する必要があります。
5. その他
- 環境条件:
- 使用環境の温度や湿度、塵埃なども考慮し、適切な設計を行う必要があります。
- 高温多湿な環境では、耐食性の高い材料や表面処理を選定します。
- 発熱源との接触:
- 発熱源との接触面積を大きくすることで、効率的に熱をヒートシンクに伝達できます。
- 接触面には熱伝導グリスなどを塗布し、熱抵抗を低減します。
これらの注意点を考慮することで、効率的で信頼性の高いアルミヒートシンクを設計することができます。
AIの活用方法を模索する中で、アルミ押出形材に関する設計の注意点をまとめていただきました。
とても良くまとめられていて勉強になります。
アルミ押出形材の設計における注意点は多岐にわたります。以下に、主要な注意点をまとめました。
1. 形状設計
- 肉厚:
- 肉厚は均一にすることが望ましいです。肉厚差が大きいと、押出時の流動性が不均一になり、変形や割れの原因となります。
- 最小肉厚は、アルミ合金の種類や押出機の能力によって異なります。
- コーナーR:
- コーナーには適切なR（丸み）を設けることで、応力集中を緩和し、割れや変形を防ぎます。
- Rが小さいと、押出時に割れが発生しやすくなります。
- リブ:
- リブを設けることで、強度や剛性を向上させることができます。
- リブの高さや間隔は、用途に応じて適切に設計する必要があります。
- 中空形状:
- 中空形状は、軽量化や放熱性の向上に有効です。
- 中空形状の設計には、押出時の金型構造や流動性を考慮する必要があります。
- 抜き勾配:
- 抜き勾配を設けることで、金型からの離型性を向上させます。
- 抜き勾配が小さいと、離型時に製品が変形したり、金型を損傷したりする可能性があります。
- 表面仕上げ:
- 表面粗さ、アルマイト処理、塗装など、必要な表面仕上げを考慮します。
2. 材料選定
- アルミ合金の種類:
- アルミ合金の種類によって、強度、耐食性、加工性などが異なります。
- 用途に応じて、適切なアルミ合金を選定する必要があります。
- 調質:
- 調質によって、アルミ合金の強度や硬さを調整できます。
- 必要な強度や硬さに応じて、適切な調質を選定する必要があります。
3. 製造性
- 押出機の能力:
- 押出機の能力によって、押出可能な形状や寸法が制限されます。
- 設計する形状や寸法が、押出機の能力範囲内であることを確認する必要があります。
- 金型設計:
- 金型設計は、押出形材の品質に大きく影響します。
- 金型の構造や材質、冷却方法などを適切に設計する必要があります。
- 寸法公差:
- 押出形材の寸法公差は、用途に応じて適切に設定する必要があります。
- 寸法公差が厳しいほど、製造コストが高くなる傾向があります。
4. その他
- 熱処理:
- 熱処理によって、押出形材の強度や耐食性を向上させることができます。
- 必要な強度や耐食性に応じて、適切な熱処理を選定する必要があります。
- 接合方法:
- 溶接、ボルト締め、接着など、押出形材の接合方法を考慮する必要があります。
- 接合方法によって、押出形材の形状や寸法が制限される場合があります。
- コスト:
- 押出形材の設計は、コストに大きく影響します。
- 設計の自由度とコストのバランスを考慮する必要があります。
これらの注意点を考慮することで、高品質で低コストなアルミ押出形材を設計することができます。
株式会社エムエスパートナーズは、アルミ押し出し材の『小ロット・多品種・短納期』に特化した、設計段階から伴走する技術商社パートナーです。
10kg以下の試作から、1本からでも真摯に対応致します。
断面設計の提案、二次加工までワンストップで対応し、開発担当者の『どこに頼めばいいかわからない』を解決します。
ある企業様からのお問い合わせで
「開発案件でどうしてもアルミ押し出しの特性を活かした断面形状でないとテストできないが、3000mm1本（5kg）もあれば充分なんです」
「開発案件なので、金型を資産計上したくないのですが・・・」
と言うご要望がありました。
どこに聞いても対応してくれず、最後にたどり着いたのがMSPだと仰っていました。
その問い合わせに対し、MSPの回答は「任せて下さい！」の一択です。
押し出し可能な断面形状への設計変更アドバイスをさせて頂き、押し出しメーカーにも協力いただき、二次加工の協力会社と連携をして無事対応させて頂きました。
大きな声で言いづらいので文字も小さくなっちゃいますが・・・
その時に生まれたプランが「アルミ押出材 まるごとパック」です。
金型費用込みの一式試作プランなので、資産計上せずに済むので別角度でもコストダウンのお手伝いに・・・
なぜ、他社は小ロット対応を渋るのかを推察してみます。
目安としての具体的で計算しやすい数値を示しながらお話します。
材料を押し出すのには、ビレットと呼ばれる丸棒を510℃程度に加熱し、金型に1500トン程度で押し付け金型を通り抜けたモノが材料となります。
ビレットは一般的に、1本15～70kg程度です。
これは、材料の1m当たりの単重を基準に設定されます。
金型の後ろにある押し出しテーブルは、メーカーに寄って変わりますが40m程度が標準です。
ｍ単重1kgなら40kg分押し出せますので、ビレットを40kg分用意して押し出します。
ビレットを1本押し出すのも、50本押し出すのも、金型を設置して準備する作業員数やプロセスに違いはありません。
押し出しメーカーの本音を言えば、小ロットって段取り費用が回収できないからヤリたくないんです。
また多くの間に入る商社にとっても、2000kgを受注するのも10kg受注するのも、受注に係る経費は同じです。
会社として判断するに、その先を推察して頂ければ「小ロット」に対する各社のスタンスをご理解頂けると思います。
じゃ～「MSPはなんで小ロットにこだわるのか？」と言う疑問が湧きませんか？
MSPは、創業22年目に入りますが敢えて会社を大きくしない決断をして進んでまいりました。
必要経費を最小限に抑えることで、柔軟な対応ができる体制を維持しています。
MSP創業の理念は「製造業の役に立ちたい」「現場とともに前進したい」が基礎にあります。
板金では実現できない複雑形状、切削では不可能なアンダーカット、削ったら100万円でも足りない形状、強度テストをするのにどうしても同条件でないとデータが取れない・・・
開発や設計者の方が、少量での調達ができず思い通りの設計ができない現実を目の当たりにして来ました。
その上で、MSPはアルミ押し出し材小ロット対応は「材料」ではなく、押出材からもたらされる「付加価値を提供」する仕事なのだと理解しています。
その様な開発案件をお手伝いさせて頂くことで、ほんの僅かな事でしかありませんが日本の製造業を縁の下で支えられると自負しております。
当然MSPは営利企業でボランティアでやっているわけではありません。
利益がなければ会社は潰れてしまいますので、必要な利益は確保いたしますが、一般的な組織が求める営業マンに求める収益性とは違っているのだと思います。
この様な背景があって、MSPは小ロットの受注を積極的に行っております。
こぼれ話ですが・・・
とっても早く移動する乗り物で利用する部材を作らせて頂いたり
大気圏を突破してしまう部品だったり
横浜の新しい観光名所となっている空飛ぶ個室に使われている部品だったり
ラグジュアリーホテルのロビーで利用する部品だったり
新機軸の産業用ロボット開発に利用していただいたり
日本国を守る為に使われる部品だったり
その趣味の世界では有名な方がオリジナル部品をつくるお手伝いとか
ある舞台演劇のグッズ販売として利用したり
障害がある方のサポート用品の軽量化だったり
詳細を言うと怒られてしまうような、実現するとコチラも嬉しくなる案件を担当させて頂けることも、小ロットが好きな要因だったりします。
単に「アルミ押し出し工法が好き！」なだけでしょ！と笑われてたりも・・・
まずはお気軽にお問い合わせ下さい。
業界歴30年超えのベテランがお待ちしております。
最後までお読み頂きありがとうございました。
今回の担当は、MSP代表の伊藤でした。
