技術コラム
銅製品の加工におけるトラブルの原因と対策
当社ではアルミ以外の問い合わせが増えており、中でも銅製品に関するお問い合わせが増えています。当たり前のことではありますが、銅はアルミとは異なる特徴を持つため、高品質な製品づくりには、材料特性を深く理解した上での加工設計が必要です。
そこで今回は銅の基礎知識から、銅の加工におけるトラブルの原因とその対策まで解説いたします。
銅の主な種類とその特性
切削加工で一般的に用いられる銅材には、主に以下の種類があります。
タフピッチ銅（C1100）
最も汎用的な純銅で導電性・熱伝導性に優れています。
無酸素銅（C1020）
純度が極めて高く、真空機器や半導体製造装置に多用される素材です。導電性・熱伝導性・溶接性にも優れている銅です。
クロム銅・ベリリウム銅
純銅に微量の元素を添加し、硬度や強度を高めた合金です。銅の特性である熱伝導を維持しつつ強度を高めた合金です。
アルミと銅の比較
アルミと銅はどちらも柔らかい金属ですが、比重や切削性に大きな差があります。
銅加工のよくあるトラブルとその対策
当社では、さまざまな部品の加工で培った技術と、銅の性質に関する知見を活かし、高品質な製品づくりを実現しています。具体的には、以下の取り組みを行い、銅加工で起きやすいトラブルを未然に防いでいます。
トラブル①：加工後・洗浄後の「変色」
銅は非常に酸化しやすい素材です。扱い方を間違えると、黒ずみや緑青が発生し、製品価値を損ねてしまいます。
原因：切削油の選定ミス
一般的な水溶性油剤や「硫黄成分」を含む油剤を使用すると、銅と化学反応を起こし、変色を引き起こします。
当社の対策
硫黄成分を含まない銅専用の油性クーラントなどを使用し、化学反応を抑制します。
原因：素手での接触
洗浄後の銅に、素手で触れると肌の皮脂や塩分に反応して変色します。
当社の対策
洗浄後の工程では必ず作業用手袋を着用しています。皮脂の付着を物理的に防ぎ、変色が起きないよう対策しています。
トラブル②：材質の「粘り」による変形とタップ折れ
銅の粘り（延性）は、切削やネジ切りにおいてトラブルを引き起こします。
原因：刃物の摩耗による「むしれ」
切れ味の落ちた刃物を使うと、材料がむしり取られるようになり、寸法不良やバリの原因となります。
当社の対策
すくい角が大きく、刃先がシャープな工具を選び、切削速度を最適化し、切りくずをスムーズに排出させることで、高精度な仕上がりを実現しています。
原因：加工抵抗による「タップ折損」
雌ねじを切る際、銅の粘りがタップにまとわりつき、機械加工では途中で折損するリスクが高まります。
当社の対策
小径や深穴のタップ加工では、機械だけに頼らず、手作業による最終仕上げを行います。手の感覚で抵抗を察知しながら加工することで、折損を未然に防いでいます
このように、当社は銅加工においても、上記のポイントを押さえているため、ご依頼いただいてもトラブルが少なく、高品質な製品づくりが可能です。
銅加工もアルミ加工コストダウンセンターにお任せください
銅製品の品質を高めるには、銅の材質特性を理解する必要があります。アルミ加工コストダウンセンターを運営する岡部機械工業は、アルミ以外の材質の加工にもご対応が可能です。
「アルミ加工と併せて、他材質の加工も行ってほしい」といった課題があれば、ぜひ一度ご相談ください。
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