アルミ加工

さまざまな加工工程を経て完成品ができ上がる

アルミの原料はボーキサイトという赤褐色の鉱石。

アルミ原料からアルミ製品が作られるまでには、さまざまな加工工程を経て完成品ができ上がりますが、大きく3つの工程に分けることができます。一段階工程は、粉砕されたボーキサイトを苛性ソーダ(水酸化ナトリウム)液で加圧加熱をして溶かして、アルミン酸ソーダ液を作ることから始まります。

不純物を除去すると水酸化アルミの結晶が出てきますので、真空ろ過機で取り出し後、約1000℃前後の温度で焼成して、アルミナ(Al2O3)を抽出するまでです。

二段階工程は、アルミナを溶融氷晶石やふっ化アルミを高温で溶かしたものに混合し、電気炉の中で電気分解すると、アルミナはアルミと酸素に分解され、アルミからアルミ地金を製造します。
第三段階工程は、アルミ地金に圧延や押出、鍛造、鋳造などの加工を行いながら形状を整え、製品に成形されたアルミ完成品に仕上げます。

量をいえば、約4tのボーキサイトなら、アルミ約1tができることになります。

 

製品の用途や性質によって加工

アルミ合金をいろいろな形にするために、材料強度を調整したり、柔らかくしたり、伸び率を変えたりして、冷間加工や熱処理などを施すことになります。
使用の用途によってアルミの性質を変えるのです。

これを調質といい、加工処理の範囲になるでしょう。
調質の種類を質別と呼び、アルミの合金表記4桁の数字の最後にアルファベットと数字があれば、どんな質別なのかがわかります。

例えば、A2017を焼入れ後に冷間加工するとT3がつき(A2017-T3)、高温加工後に急冷して焼き戻し処理をするとT5となります(A2017-T5)。

また、アルミ合金は、製品の用途や性質によって圧延用合金と鋳物用合金にまず分かれ、さらに鋳物用合金は、砂型・金型鋳物用合金とダイカスト用合金に分かれます。
圧延用合金と砂型・金型鋳物用合金は、それぞれ非熱処理型合金と熱処理型合金に分けることができます。