CNC 銅加工 – 完全ガイド

CNC 銅加工は、さまざまな業界で銅部品を製造するための最も精密な金属加工サービスの 1 つです。銅は延性、高い熱伝導性と電気伝導性、耐腐食性と耐摩耗性、熱間および冷間加工時の優れた成形性を備えており、熱と電気の優れた伝導体です。これらの特性により、銅は CNC 加工に最適です。CNC 銅部品は加工性が良く、最も加工しやすい材料の 1 つです。そのため、CNC 加工された銅部品は、自動車、航空宇宙、医療などの業界で広く使用されています。

 

CNC加工によく使用される銅グレードと銅合金

銅 101: 銅の純度が最も高いグレードで、銅含有量は 99.9% です。また、これらの銅グレードの中で最も高価です。青銅や真鍮の合金のベースとして使用され、酸素含有量が約 0.0005% の純銅です。

銅 C110: これも電解タフ銅で、銅 101 よりも加工しやすく、電解銅グレードの中で最も人気があります。銅 C110 には通常、硫黄を含む金属不純物が 50 ppm 未満しか含まれていません。さらに、導電性が高く、最大 100% IACS (国際焼鈍銅規格) です。

 

(注: 電解タフ銅は陰極銅から得られます。陰極銅は、電気分解によって精製された銅を指します。このプロセスでは、銅化合物を溶液に充填します。次に、十分な電力を加えると、銅材料が精製されます。したがって、ほとんどの電解銅には、他の銅グレードよりも不純物が少なく含まれています。)

 

青銅: 硬度と強度に優れたスズ、銅、リンの合金です。青銅は CNC 加工されてベアリングやギアが製造されます。

真鍮: 加工性と硬度に優れた亜鉛と銅の合金です。真鍮は、バルブ、ギア、ベアリング、ロックなど、低摩擦で複雑な部品に加工されます。真鍮部品は、塩水やその他の汚染物質にさらされる可能性のある屋外用途にも使用されます。

CNC 加工で使用される銅材料は、主に銅単体と、真鍮、青銅、赤銅 (純銅)、赤銅、白銅など、さまざまな銅合金を指します。その中でも、真鍮は最も一般的に使用される CNC 加工材料です。

 

 

銅の CNC 加工に関する注意事項

 

銅の CNC 加工は、同じ強度のアルミニウムや鋼の加工よりも簡単です。ただし、最良の結果を得るには、次の点に留意する必要があります。

 

1. 適切なグレードの銅を選択する

 

銅は長年使用されてきましたが、最も高価な材料の 1 つです。C101 は銅 C110 よりも加工性が低く、コスト効率に優れています。したがって、材料の選択はアプリケーションの特性によって異なります。

 

2. 送り速度を設定する

 

送り速度とは、切削工具がワークピースにかみ合う速度です。したがって、銅部品を加工する前に、正しい送り速度を設定する必要があります。これは、銅部品の品質、寿命、表面仕上げに影響します。さらに、銅は熱を非常に速く伝導するため、送り速度が速いと、時間の経過とともに工具の摩耗が増加する可能性があります。

 

3. 製造性を考慮した設計

 

銅を加工する前に、設計要件と仕様を検討して対処する必要があります。銅部品の製造に必要な機能を実現するのに役立ちます。

 

4. 適切な工具材料を選択する

 

多くの青銅板は加工しやすく、比較的強度の高いアルミニウムや鋼よりも柔らかいです。これにより、切りくずの形成や工具の摩耗が発生する可能性があります。したがって、適切な工具材料を選択することが重要です。高速度鋼は、銅の CNC 加工に適した工具材料です。

 

CNC 銅加工後の表面処理

 

銅は熱伝導性と電気伝導性があるため、よく使用されます。そのため、他の加工金属に使用される表面仕上げの多くは、これらの特性を妨げるため、銅には適さない場合があります。ただし、CNC 銅部品は、さまざまなコスト効率の高い表面処理と互換性があります。

 

1. 電解研磨

 

銅は電解研磨することで、非常に滑らかで光沢のある表面を得ることができます。このプロセスでは、通常 0.0001 インチ (0.00254 mm) ～ 0.0025 インチ (0.0635 mm) の小さな材料層が表面から除去されます。電解研磨により、導電性に影響を与えることなく耐腐食性をさらに向上させることができます。

 

2. メッキ

 

銅の金属メッキは、電気伝導性と熱伝導性を維持しながら、銅の外側の表面の酸化を防ぐためによく使用されます。特に、貴金属メッキ (銀メッキや金メッキなど) は、優れた導電性とはんだ付け性を維持するために、低い接触抵抗を提供できます。銅部品は光沢洗浄され、銅部品の一般的な不動態化と陽極酸化も行われます。

 

3. 化学研磨

 

銅材料をCNC加工する場合、打ち抜かれた銅製品を洗浄せずに1週間放置してから洗浄すると、一部の製品の表面に黒い酸化物が生成されます。銅材料自体の問題である場合、技術的な観点から解決することは困難です。対処する唯一の方法は、黒くなった製品を処理することです。方法は比較的簡単で、銅部品を研磨することです。銅部品を研磨する目的は、黒くなった表面に元の色と光沢を復元することです。

   

 

銅と銅合金は、優れた加工性と有益な特性で知られています。CNC 加工とさまざまな材料の関連特性についてさらに詳しく知りたい場合は、当社にお問い合わせください。AIXI はいつでも製品のプロトタイプをより良く設計するお手伝いをいたします。また、表面仕上げ、精度、許容誤差の要件を満たしながら銅部品を正確に製造します。AIXI RAPID