純アルミニウムとアルミニウム合金の違いとは？

2025年8月18日

純アルミニウムとアルミニウム合金について考えたことはありますか？これらの金属材料は、私たちの日常生活において非常に重要な役割を果たしていますが、その特性や用途には大きな違いがあります。しかし、「純アルミニウムとは何か？」、「アルミニウム合金との違いは？」といった疑問を抱く方も多いのではないでしょうか。

このガイドでは、純アルミニウムの基本的な特性から、アルミニウム合金との具体的な違いまでを詳しく紹介します。さらに、それぞれの用途や利点についても触れ、材料選びの参考になる情報を提供していきます。

もし、あなたが素材選びに悩んでいたり、アルミニウムについての知識を深めたいと考えているのであれば、この文章はまさにあなたのためのものです。知識を身につけて、賢い選択をしていきましょう。

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1. 純アルミニウムとは

1-1. 純アルミニウムの基本特性

純アルミニウムは、含有するアルミニウムが99%以上の金属であり、その特徴は以下の通りです：

優れた延性: 純アルミニウムは非常に延びやすく、複雑な形状に加工することが容易です。
良好な耐食性: 自然に酸化膜を形成し、環境に対して高い耐食性を持っています。特に湿度の高い環境や塩分の多い場所での耐久性に優れています。
軽量: 純アルミニウムは密度が低く、軽量な金属です。これにより、軽さが求められる用途に最適です。
優れた熱伝導性: 熱を効率よく伝える性質があり、放熱部品や冷却システムに利用されます。
低い強度: 純アルミニウムは強度が比較的低いため、強度が重要な用途には適さないことがありますが、延性や加工性に優れています。

1-2. 純アルミニウムの用途

純アルミニウムは、その特性を活かして以下のような用途に広く利用されています：

電気・電子機器: 熱伝導性の良さを活かして、冷却フィンや放熱板、電子機器の内部部品に使用されます。
建築材: 耐食性が高いため、屋根材、外壁材、窓枠などの建材として使用されます。
パッケージング: 軽量で加工性が良いため、アルミ箔や食品包装材としても利用されます。
航空機部品: 軽量かつ耐食性が求められる航空機の内部構造部品などに使用されます。

2. アルミニウム合金の選び方

2-1. アルミニウム合金の種類

アルミニウム合金は、主に以下の種類に分類されます：

1000番台（純アルミニウム）: 99%以上のアルミニウムを含み、優れた延性と耐食性を持ちます。強度は低いですが、加工性に優れています。
2000番台（銅系）: 高い強度を持ちますが、耐食性が劣るため、耐食性が要求される環境では不向きです。
3000番台（マンガン系）: 中程度の強度を持ち、耐食性も高く、一般的な加工用途に適しています。
4000番台（シリコン系）: 良好な溶接性と流動性を持ち、特に鋳造用合金として使用されます。
5000番台（マグネシウム系）: 高い耐食性と強度を持ち、海洋環境などの厳しい条件下でも優れた耐性を発揮します。
6000番台（シリコン・マグネシウム系）: バランスの良い強度と耐食性を持ち、建築や一般工業用途に広く使用されます。
7000番台（亜鉛系）: 高強度の合金で、航空機や自動車の構造部品に多く使用されています。

2-2. 各合金の特徴と利点

各アルミニウム合金の特徴と利点は以下の通りです：

1000番台（純アルミニウム）: 延性が高く、加工性に優れる。耐食性が良好で、電気・電子機器の部品や建築材に最適。

2000番台（銅系）: 高強度で、航空機の部品や自動車の構造部品に使用されますが、耐食性は低いため、適切な表面処理が必要です。

3000番台（マンガン系）: 耐食性と加工性のバランスが良く、冷蔵庫の部品や屋根材などの用途に適しています。

4000番台（シリコン系）: 良好な鋳造性を持ち、溶接性に優れた特性を活かして、溶接用部品や鋳造部品に使用されます。

5000番台（マグネシウム系）: 高い耐食性と強度が求められる環境で使用され、海洋環境や化学プラントなどに適しています。

6000番台（シリコン・マグネシウム系）: 強度と耐食性のバランスが優れ、建築や構造部品、自動車部品に適しています。

7000番台（亜鉛系）: 高強度を求められる航空機やスポーツ用品に使用され、強度に特化した用途に最適です。

3. アルミニウムの加工特性

3-1. 加工方法の種類

アルミニウムはその特性から多様な加工方法が適用されます。主な加工方法は以下の通りです：

切削加工: アルミニウムは切削がしやすく、精密な部品の製造に適しています。CNC機械を使った切削加工が一般的です。
圧延加工: 板材やシート状のアルミニウムを圧延機を使って延ばす方法です。薄板の製造に使用され、冷間圧延と熱間圧延があります。
押出加工: アルミニウムを高温で押出し、決められた形状に成形する方法です。長尺の部品を作るために利用されます。
鋳造: アルミニウムを溶かし型に流し込んで固める方法で、複雑な形状を一度に作成できるため、大型部品や部品の鋳造に適しています。
溶接: アルミニウムは溶接が可能で、特にTIG溶接やMIG溶接が広く用いられます。高精度な溶接が求められる場合には適しています。

3-2. 加工時の注意点

アルミニウムを加工する際にはいくつかの注意点があります：

熱伝導性: アルミニウムは熱伝導性が高いため、加工中に過熱しやすいです。適切な冷却や温度管理が重要です。
変形しやすい: 純アルミニウムは軟らかいため、加工時に変形しやすいです。加工時の工具や条件の設定に注意が必要です。
酸化膜の形成: 加工中に酸化膜が形成されることがあります。酸化膜は加工性を悪化させるため、研磨や酸洗浄が必要になることがあります。
摩耗性: アルミニウムは金属の中でも比較的摩耗しやすいため、工具の摩耗を最小限に抑える加工方法の選定が必要です。

4. アルミニウムの種類と利点

4-1. 純アルミニウムと合金の比較

純アルミニウムとアルミニウム合金の主な違いは、以下の通りです：

純アルミニウム: 99%以上のアルミニウムを含み、延性が高く、加工しやすい特性を持っていますが、強度が低く、耐摩耗性もあまり高くありません。主に軽量化と耐食性が重要な用途に使用されます。
アルミニウム合金: 他の金属（銅、マグネシウム、シリコンなど）を混ぜることで、強度や耐食性を向上させたものです。強度が高く、様々な環境での耐性が求められる場合に使用されますが、純アルミニウムに比べて延性や加工性は劣ります。