業界の課題
押出工場における4つの切断課題
アルミ押出工程は、鋳造から精密成形まで広範囲に及びます。各切断工程ではまったく異なる物理的課題が生じます。私たちは、次の4つの課題に対応する鋸刃を設計しています。
熱間ビレット切断時の熱衝撃と台金疲労
プレス投入前のビレットは400～500°Cで切断されます。熱によって鋸刃台金に内部応力が生じると、テンションが瞬時に失われ、最高回転時に危険な振れやねじれが発生します。
鋳造ビレット端部の介在物とアブレシブ摩耗
鋳造直後のビレット端部には、硬質部、アルミナ（Al₂O₃）介在物、スラグが多く含まれます。端部切断は実質的に微細な研削加工となり、研磨性の高い非金属介在物が超硬チップのすくい面を損傷し、一般的な鋸刃の寿命を急速に縮め、鋸切断機のモーターへ過大な負荷を与えます。
薄肉形材切断時のバリと変形
押出形材は複雑な断面を持ち、肉厚が1 mm未満の場合もあります。切削抵抗が大きすぎる、または刃先が十分に鋭利でない場合、加工はきれいなせん断から押し潰しや引き裂きへ変化し、薄肉部のつぶれや除去しにくいバリを生じさせ、高コストな二次バリ取りが必要になります。
冷間の中実ビレット切断で発生する構成刃先
6000系・7000系の中実ビレットを冷間切断すると、大きな切削抵抗が連続して発生します。刃先の熱と圧力により軟化したアルミニウムが超硬合金へ凝着し、構成刃先を形成します。切りくずが歯室に詰まると鋸刃が切断溝内で焼き付き、鋸切断機の駆動系を損傷するおそれがあります。
技術的アプローチ
各故障モードに対応する実践的な設計
耐熱衝撃サブミクロン超硬合金と三層ろう材
熱間切断時のチッピングと疲労を抑制します。熱間切断用には、コバルト含有量を精密に調整したサブミクロン超硬合金を採用し、破壊靭性を高めて熱衝撃を吸収します。さらに、500°Cでも性能を維持する銀・銅・銀の三層ろう材を用い、チップと台金の間に微細な緩衝層を形成します。
大きな正のすくい角と改良TCGによるバリのないせん断
形材のバリと肉厚部の変形を抑えます。薄肉形材には10°の大きな正のすくい角と、鋭利に仕上げた改良型トリプルチップグラインド（TCG）を採用します。アルミニウムを押し潰さずにせん断し、切削力を最適な方向へ逃がすことで、変形やバリのないきれいな切断面を実現します。
FEAで最適化した熱補償型80CrV2台金
高温時の台金振れとテンション低下を抑制します。冷間・熱間ビレット切断用の大径鋸刃（500～1500 mm）には、高剛性80CrV2台金を採用。FEAで遠心力と熱膨張を解析して膨張スリットと制振スリットを配置し、熟練技術者が各鋸刃へ動的ロールテンショニングを施して変形を厳しい公差内に抑えます。
超精密研削すくい面と排出性に優れた歯室
構成刃先を抑え、確実な切りくず排出を実現します。一般的な歯室に代えて流体力学に基づく深い歯室を採用し、すくい面は高番手ダイヤモンド砥石で鏡面状に精密研削します。極低摩擦の表面が切りくずを巻き上がる段階で速やかに排出し、鋳造材や中実アルミビレットの凝着を防ぎます。
推奨鋸刃
各工程に最適化した鋸刃
切断工程ごとに異なる加工条件へ対応する、専用設計のチップソーをご用意しています。
鋳造工場／ビレット鋳造
アルミインゴット・ビレット用大径チップソー
鋳造直後のアルミビレット、ログ、インゴットの端部切断および定尺切断用チップソー。鋳造端部に含まれる酸化物介在物や硬質部にも耐える設計です。
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鋳造工場／低速鋸切断機
アルミビレット用工具鋼製丸鋸刃
低速ラジアルアームソーや振り子式鋸切断機でアルミビレットを冷間切断する、経済的な75Cr1工具鋼製丸鋸刃です。超硬チップ付きではなく、生産量の少ない現場に適した低コスト仕様です。
仕様を見る →押出前工程／熱間切断
熱間アルミビレット用大径チップソー
プレス前に400～500°Cへ加熱されたビレット向けに設計。高剛性80CrV2台金、FEA解析に基づく膨張スリット、動的ロールテンショニングにより、熱によるたわみを抑制します。
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期待できる効果
この鋸刃プログラムがもたらす効果
押出工場が各工程に適した鋸刃と当社推奨の切削条件を標準化した場合に期待できる代表的な改善効果です。
耐凝着・耐熱衝撃設計により再研磨間隔（MTBR）を30～50%延長し、鋸刃交換回数を減らして押出プレスの連続フル稼働を支えます。
薄肉形材をきれいにせん断することで、大部分の切断面で二次バリ取りが不要となり、各シフトの実作業コストを削減します。
最適化された台金が熱間・冷間切断時の切断長さと直角度を厳しい公差内に保ち、不良品を発生させずに後工程や自動化設備へ安定供給します。
技術FAQ
よくあるご質問
同じ鋸刃を熱間ビレットと冷間ビレットの両方に使用できますか？
いいえ。熱間切断用鋸刃は、400°C以上の使用温度に合わせて工場でテンションを設定しています。低温で使用すると、そのテンション分布が高強度中実ビレットの切削負荷と一致せず、切断面にばらつきが生じます。反対に、冷間切断用鋸刃は熱間切断環境で熱膨張すると台金剛性を失います。各工程には、それぞれの温度範囲に合わせて設計・テンショニングした専用鋸刃が必要です。
薄肉押出形材に突然大きなバリが発生するのはなぜですか？
薄肉材のバリは通常、次の3つの機械的要因のいずれかで発生します。(1) 刃先ピッチが粗すぎて同時に切削する刃が3枚未満となり、材料を引き裂いている、(2) 主軸振れが公差を外れて側面が接触している、(3) すくい刃に微小摩耗が生じている、という要因です。刃先ピッチと肉厚の比率を確認するか、薄肉形材専用の多刃鋸刃をご使用ください。
未精製の鋳造ビレットに含まれる硬質酸化物へどのように対応しますか？
超硬合金の硬度を上げるだけでは有効ではありません。酸化物介在物はビレット端部で大きな衝撃荷重を生じさせるためです。当社では幅広の超硬チップでろう付け接合強度を高め、やや鈍角で耐衝撃性に優れた刃先角度を採用しています。表面仕上げをわずかに犠牲にする代わりに、介在物が多い過酷な条件での耐久性を大幅に向上させます。極端な条件には特殊材種の超硬チップも用意できます。
少量生産の低速ビレット切断でも超硬チップソーが必要ですか？
必ずしも必要ではありません。低速ラジアルアームソーや振り子式鋸切断機では、75Cr1工具鋼製のビレット用丸鋸刃でアルミビレットを冷間切断でき、超硬チップソーより大幅に低コストで、繰り返し再研磨できます。高速自動化ラインには適しませんが、生産量よりコストを重視する少量生産には適切な選択肢です。