銅・真鍮

銅は導電性、熱伝導性に優れた素材です。
導電性が高い性質を利用して電極や配線に利用されたり、熱伝導性が高い性質を利用して調理器具などに使われたりしています。
加工性に優れている一方で、酸化しやすいというデメリットもあります。

真鍮は銅と亜鉛の合金で、特に亜鉛が20%以上のものになります。亜鉛の含有量を変えることで、物性値が変化します。比較的安価で、加工しやすいことから様々な工業製品に利用されています。

銅の材料特性
材料名 材料記号 特徴
青銅鋳物 CAC403(BC3) CAC406に比べて、耐圧性、摩耗性、引張強さ及び伸びが良い。鉛浸出量は少ない。
CAC406(BC6) 耐圧性、耐摩耗性、被削性及び鋳造性が良い。
無酸素銅 C1020 導電性・熱伝導性・展延性・絞り加工性に優れ、溶接性・耐食性・耐候性がよい。還元性雰囲気中で高温に加熱しても水素ぜい化を起こす恐れがない。
タフピッチ銅 C110 導電性・熱伝導性に優れ、展延性・絞り加工性・耐食性・耐候性がよい。
りん脱酸銅 C1220 展延性・絞り加工性に優れ、溶接性・耐食性・耐候性・熱伝導性がよい。
還元性雰囲気中で高温に加熱しても水素ぜい化を起こす恐れがない。
黄銅 C2700 びょう、小ねじ、ピン、かぎ針、ばね、金網などに使用される。
真鍮 C2801 強度が高く、展延性がある。
快削黄銅1種 C3602 被削性に優れる。展延性がある。
快削黄銅2種 C3604 被削性に優れる。
りん青銅 C5191 ばね性に優れ、強度が高く、曲・絞り加工性が良い。
アルミニウム青銅 C6191 耐摩耗性、耐食性に優れる。

銅のマシニング加工について

銅の加工特性

銅は、金属の中でも熱伝導性・電導性・加工性・展延性に優れているため、情報通信や精密機器などの先端産業の部品として多用されています。

さらに、柔らかく切削効率がいいという性質を持っているため、マシニング加工によく用いられる素材の一つです。

銅のマシニング加工の注意点

銅は柔らかく一般的にマシニング加工に優れています。

その反面、溶解温度が低く刃先に溶着しやす性質や、延性に富んでおり切れ味の悪い工具で切削すると仕上げ面粗さ精度の低下や加工変形を引き起こす可能性があります。

そのため品質管理には十分な注意が必要です。

銅の品質管理について

銅は刃先に溶着しやすい性質を持っているため、品質管理として次の2点が重要になります。

1点目に、加工には超硬素材を使用したすくい角の大きいシャープな刃先を持つ切削工具を使用することが大切です。
すくい角の大きい工具では、銅粉が工具への溶着を防止することができます。また刃先をシャープに保つことにより、切削抵抗が増加して切削面が荒れることを防ぎます。

2点目に、銅のマシニング加工では、油性のクーラントの使用が重要です。
溶着を防ぐことを目的として、刃先を冷却するクーラントですが、銅の場合では水溶性クーラントの使用では変色が起きるため油性クーラントが推奨されます。またクーラントを使用することで、切削速度を高めることができ、良好な加工面を実現することにより、バリの発生を抑えることができます。

銅がよく使われる製品の特徴

銅は、金属の中でも熱伝導性・電導性・加工性・展延性に優れているため、それらの性質を活かして情報通信や精密機器、産業用途としても幅広く利用されています。

高い熱伝導性を活かした例として冷却用途があります。熱伝導性が高いということは熱くなりやすい反面、冷めやすい性質も持つことになります。アルミニウムや苛性ソーダの精錬過程では、大きな電流を交流から直流へ変換する際に、半導体に大きな熱影響が及びます。そのため、熱伝導の高い銅に冷却水を循環させ、熱影響を抑制させることができます。

熱伝導性を活かしたもう一つの例として、クライオポンプがあります。クライオポンプは、真空ポンプの一つです。真空容器内に極低温面を作ることで蒸気圧が低下し、気体が凝結、吸着します。吸着した気体を排気することで真空状態が作られます。この極低温面を作る際に熱伝導性の高い銅が使用されます。

その他にもテレビ、パソコン、エアコンなどの家電製品にも使用されています。熱伝導性が高いということは熱くなりやすい反面、冷めやすい性質も持つことになるので、エアコンや冷蔵庫を作るのに適しています。また銅の加工がしやすいという利点も家電製品内部の細かな部品を作るのに重宝されています。

アルミニウム

アルミニウムは軽くて強度の高い金属です。加工性も高く、錆びにくい性質があります。また、マグネシムや銅、ケイ素、亜鉛などを含ませた合金を作ることで、性質を大きく変化させられます。

軽量で高強度なジュラルミン、超ジュラルミン、超々ジュラルミンなどから、加工性の良い5000番台などがあります。

アルミニウムの材料特性
材料名 材料記号 特長
純アルミ A1〇〇〇 アルミの純度が高いため強度は低いが成形性や溶接性に優れる(実績材料:A1050,A1070,A1100)
Al-Cu系 A2〇〇〇 Cu(銅)を添加することで強度を持たせた合金で、ジュラルミンや超ジュラルミンと呼ばれる合金もこの区分に含まれる(実績材料:A2011,A2017,A2024)
Al-Mn系 A3〇〇〇 一般的に切削加工の材料として使われる事が少ない。アルミ缶や建築材に使われる事が多い(実績材料:なし)
Al-Si系 A4〇〇〇 一般的に切削加工の材料として使われる事が少ない。鍛造ピストンの材料に使われる事が多い。(実績材料:なし)
Al-Mg系 A5〇〇〇 幅広い分野で使われており、サイズの種類も豊富で入手性が良い材料です(実績材料:A5052,A5056,A5083)
Al-Mg-Si系 A6〇〇〇 強度、耐食性など機能面のバランスに優れた材料で主にアルミサッシの材料として使われている。(実績材料:A6061,A6063)
Al-Zn-Mg系 A7〇〇〇 アルミ合金の中では最高強度をもつ超々ジュラルミンはこの区分に含まれる(実績材料:A7075)
アルミ鋳物 - 弊社では主に砂型鋳造のアルミ鋳物の加工を得意としており、多くの加工実績があります。(実績材料:AC4C)
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昭和53年の創業時より、渡邊製作所は「モノづくりはヒトづくりである」と考えてきました。
製品を加工するのは機械ですが、それを操作するのはヒトです。さらに、検査や検品、出荷に至ってはヒトの力が必ず必要になります。

弊社は製品をただ単に加工するのではなく、モノづくりに携わる技術者の育成にも力を入れています。

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