N類鋁與有色金屬加工指南：鋁合金、銅、黃銅 ｜ CNC57

鋁與有色金屬是 ISO 513 中的 N 群（刀片色標：綠），包含鋁合金、銅、黃銅、青銅等。它們普遍軟、輕、導熱好，可高速加工、相對好切，是 N 群最大的優勢；但麻煩也在「軟黏」：容易產生積屑瘤、黏在刃口。此外，壓鑄高矽鋁含矽硬質點會磨耗刀具，而鋁不宜用含鋁（Al）塗層（易親和黏附）。本文整理各類有色金屬的特性、代表牌號與選刀方向；分類總覽見〈ISO 被削材分類總論〉。

有色金屬種類與加工性

實務上以鋁合金最常見：鍛造鋁（6061/7075）軟黏、重點在防積屑瘤；壓鑄高矽鋁（ADC12）含矽磨耗，宜用 PCD／鑽石塗層。黃銅好切、斷屑佳；純銅很黏難斷屑；鈹銅粉塵具毒性，務必防護集塵。

鋁與有色金屬加工三要點

• 黏刀／積屑瘤：有色金屬軟黏、延展性高，切屑易黏在刃口形成積屑瘤——用鋒利的拋光刃、大前角與大螺旋角、拋光排屑溝、提高轉速，必要時用切削液或 MQL／氣冷沖走切屑。
• 壓鑄含矽磨耗：高矽鋁（如 ADC12）含矽硬質點，磨耗性高——建議用 PCD（聚晶鑽石）或鑽石塗層刀具並適度降速。
• 塗層選擇：鋁不宜用含鋁（Al）的 PVD 塗層（如 TiAlN／AlCrN，易與鋁親和黏附）；改用無塗層拋光鎢鋼或鑽石類（DLC／PCD）。
• 薄壁變形：鋁件常為薄壁，需鋒利刃降低切削力、提高夾持與分層輕切，避免變形。

刀具材質與塗層方向

鋁合金以無塗層拋光鎢鋼（大前角、大螺旋角、拋光溝）為主，量產或高矽壓鑄鋁則用 PCD／鑽石塗層；銅與黃銅用鋒利刃、大前角的鎢鋼。避免含鋁塗層於鋁加工。塗層與材質的完整選擇，請見〈切削刀具材料分類〉。

切削策略要點

• 高轉速、高進給：鋁可採高速加工（HSM）提升效率並抑制積屑瘤。
• 刃口與排屑：鋒利拋光刃、大容屑空間、避免切屑回黏。
• 冷卻：切削液、MQL 或氣冷沖走切屑、降低黏附；壓鑄含矽件兼顧排熱。
• 防護：鈹銅等含毒性粉塵材料務必集塵防護。具體 v_c／f_z 數值請參閱〈立銑刀切削條件計算指南〉。