真鍮は現代の製造業において重要な位置を占めています。独特の特性を持つ素材です。真鍮製品を効率的に製造するには、CNC加工が不可欠です。CNC加工は業界のトレンドをリードしています。真鍮は優れた導電性、耐腐食性、そして強度を備えています。これらの特性から、CNC加工に最適な素材となっています。この記事の次のパートでは、真鍮の定義、種類、特性、そして利点について詳しく説明し、最後にCNC加工における真鍮の選び方について解説します。CNC加工における真鍮の選び方の基礎となるでしょう。さあ、一緒に始めましょう！
目次
真鍮の定義と種類
真鍮は銅と亜鉛の合金で、通常は銅65-90%と亜鉛10-35%を含みます。シリコン、鉄、鉛、マグネシウムなどの他の金属元素を含む場合もあります。この合金は、美しい金色の輝きを持ち、加工しやすく、耐腐食性に優れているため、多くの部品や装飾品に広く使用されています。
真鍮は主に普通真鍮と特殊真鍮に分けられます。この分類は、化学組成と特性の違いに基づいています。真鍮は銅と亜鉛から作られます。この2つの金属だけからなる場合は普通真鍮と呼ばれます。普通真鍮は20-40%の亜鉛を含みます。優れた可塑性と強度を備え、パイプ、プレート、ワイヤーの製造によく使用されます。
2種類以上の元素を含む場合は、特殊黄銅と呼ばれます。特殊黄銅とは、通常の黄銅の性能を向上させるもので、通常、通常の黄銅にSn、Pb、Mn、Ni、Ti、Al、Feなどの元素を添加して複合合金を形成することで、いくつかの特性を向上させます。例えば、鉛黄銅は優れた切削性と耐摩耗性を備えており、ギア部品の製造によく使用されます。錫黄銅は耐食性と強度に優れており、船舶部品などに適しています。
真鍮のどのような特性が CNC 加工に適しているのでしょうか?
優れた加工性能
真鍮 真鍮はCNC加工に最も適した金属の一つです。まず、真鍮は優れた可塑性を有しています。そのため、外力が加わっても破損することなく大きく変形することができます。また、圧延、延伸、押し出し加工などにより、様々な形状や構造に容易に成形できます。
第二に、真鍮は切削性に優れています。真鍮は硬度が低く、延性に優れているため、切断、穴あけ、 旋回, そして フライス加工 旋削加工、フライス加工などの切削加工において、切削片が破砕されやすく、工具の摩耗が少なく、高い表面仕上げと精度が得られます。真鍮は切削抵抗が低く、加工中に発生する熱も少ないため、工具を損傷しにくく、工具寿命が長くなります。
さらに、真鍮は優れた熱処理特性を備えています。高温になると流動性が向上し、鋳造、鍛造、その他の熱間加工工程に適しており、大型で複雑な部品の製造にも役立ちます。
さらに、真鍮の冷間加工硬化度は比較的低く、冷間加工後も硬度と強度の増加はわずかです。その後の焼鈍処理も容易で、良好な可塑性と靭性を回復できるため、更なる加工や成形に適しています。
真鍮は優れた加工特性を持つため、CNC加工において重要な材料となっています。電子機器、自動車、航空宇宙、建設、装飾などの業界で広く使用されています。
優れた耐腐食性
真鍮の耐食性は、その合金組成に起因しています。真鍮はCu-Zn合金であり、主な合金元素はZnです。その組成特性により、真鍮は大気中で非常にゆっくりと腐食し、空気にさらされると保護酸化膜を形成し、さらなる酸化と腐食を防ぎます。純粋な淡水中での腐食速度も小さく、比較的良好な基本耐食性を示します。
真鍮は、海水などの塩化物イオンを含む環境において優れた耐腐食性を有します。これは純銅とは異なります。特に、少量の錫とアルミニウムを添加することで、特殊真鍮は海水中の塩素イオンによる腐食に効果的に抵抗することができます。そのため、真鍮は造船業で広く使用されています。また、海洋工学、水中機器などの分野でも使用されています。
さらに、真鍮は一部の酸およびアルカリ環境においてある程度の耐食性を示します。例えば、少量のヒ素を含む真鍮は、硫酸や塩酸でも安定しています。一方、アルミニウムを添加した真鍮はアルカリ環境でも良好な耐食性を示します。しかし、耐食性には他の要因も影響します。これらの要因には、温度、湿度、そして真鍮の組成と構造が含まれます。
美観と機能上の利点
真鍮は独特の美的および機能的な利点があり、多くの分野で非常に好まれています。
真鍮は、美しさの面でも温かみのある魅力的な黄金色の輝きを放ちます。時が経つにつれて表面に酸化皮膜が形成され、素朴で上品な質感が生まれます。この独特の色と質感の変化が真鍮に古き良き趣を与え、アールデコやヴィンテージスタイルのデザインに好まれています。真鍮は、研磨、メッキ、コーティングなど、様々な表面処理技術で容易に加工できます。鏡面仕上げ、マット仕上げ、アンティークブロンズなど、様々な表面効果を生み出すことができます。これにより、真鍮の美的表現の幅が広がります。そのため、精巧なジュエリー、華やかなランプ、芸術的な家具アクセサリーなど、真鍮は作品に高貴で豪華な雰囲気を添えることができます。
機能面では、真鍮は優れた導電性と熱伝導性を備えています。そのため、コネクタやプラグの製造など、電子・電気分野で広く使用されています。同時に、真鍮は適度な強度と硬度を誇り、耐摩耗性と耐腐食性に優れているため、多くの過酷な環境下でも優れた性能を発揮します。さらに、真鍮は加工性に優れており、鋳造、鍛造、プレス加工などの成形加工が可能で、複雑な形状や高精度が求められる部品・製品の製造に適しています。
電気伝導性と熱伝導性
真鍮は電気と熱の優れた伝導体です。この特性は主に銅の含有量によるものです。これらの金属合金は電気と熱の優れた伝導体です。そのため、EDMは真鍮の加工に最適なCNC加工法です。この加工法は、真鍮部品の製造コストと加工時間を削減します。また、真鍮部品を使用した電気機器（例：ヒートシンク）の製造も容易になります。
延性
延性とは、金属を手作業で様々な形状に成形できる容易さのことです。真鍮は非常に柔軟性が高く、展性にも優れています。この合金は成形しやすいため、CNC加工に最適です。企業はCNC加工を利用して、ユニークな真鍮部品を作成できます。
真鍮が成形しやすい主な理由の一つは、銅が含まれていることです。そのため、銅含有量の多い真鍮は、銅含有量の少ない真鍮よりも成形しやすいのです。
強度と硬度
真鍮の強度と硬度は、あまり考慮されません。摩擦係数が低いため加工しやすいという利点があります。しかし、この銅合金は鋼鉄ほどではないものの、非常に強度と耐久性に優れています。最良の結果を得るには、加工時には超硬合金カッターを使用する必要があります。真鍮合金の強度は、構成成分であるアルミニウム合金に由来します。アルミニウム合金成分は、合金の表面に硬い酸化アルミニウム層を形成することがあります。
真鍮の多様な用途
自動車と航空宇宙
- 自動車部品: 真鍮は自動車産業において、ラジエーター、冷却システム部品、電気コネクタの製造に使用されています。その耐熱性と耐腐食性により、自動車部品の長寿命と信頼性が確保されています。
- 航空宇宙: 真鍮は航空宇宙産業において、高精度機器、コネクタ、燃料システム部品の製造に使用されています。優れた機械的特性と耐疲労性により、航空宇宙産業の厳しいニーズを満たしています。
工業および機械
- 機械部品: 真鍮は、その高い強度、耐摩耗性、そして優れた加工性から、ギア、ベアリング、バルブ、ポンプなどの機械部品の製造に広く使用されています。これらの部品は、高負荷・高摩耗環境で動作する必要があります。
- 船舶および海洋工学: 真鍮の耐食性は特に海洋環境に適しています。船舶の継手、プロペラ、船舶用バルブの製造に広く使用されています。また、海洋工学機器にも使用されています。
電子工学と電気工学
- 電気コネクタ: 真鍮は優れた導電性を有するため、電気コネクタ、コネクタ、スイッチ、端子などの製造に広く使用されています。真鍮は高い導電性と強度を備えており、電気接続の信頼性と耐久性を高めます。
- ラジエーターと熱交換器: 真鍮は優れた熱伝導性を有しており、ラジエーターや熱交換器の製造に最適な材料です。これらの部品は、電子機器、空調、冷凍機器に広く使用されています。
建築と装飾
- 建築装飾： 真鍮は、ドアハンドル、手すり、ランプ、ドア枠などの建築装飾部品に広く使用されています。その独特の光沢と優雅な外観は、建物に高貴でクラシックな美しさを添えます。
- 彫刻とアートワーク: 真鍮は優れた可塑性と表面仕上げにより、彫刻や美術作品に最適な素材です。芸術家や職人は真鍮を使用し、精巧な彫刻や装飾品を制作しています。
CNC加工でよく使用される真鍮のグレード
一般的に使用される真鍮は、真鍮の銅と亜鉛の含有量に基づいて次のグレードに分類されます。
C464-ネイビーブラス
この真鍮は、銅約60%、亜鉛約39%、錫約1%を含有しています。錫の添加により耐食性が向上し、特に海洋環境に適しています。高い強度と優れた耐疲労性により、過酷な環境下でも優れた性能を発揮します。主に船舶用継手、プロペラなど、高い耐食性が求められる部品の製造に使用されます。
C230-レッドブラス
銅約85%と亜鉛約15%を含みます。電気・電子機器用途において、高い導電性と優れた耐食性を備えています。美しい赤黄色の色調から、装飾用途にも人気があります。主な用途は、電気接点、コネクタ、楽器の製造です。
C260カートリッジブラス
約20%の亜鉛を含み、歴史的には弾薬の薬莢に使用されていたため、薬莢黄銅とも呼ばれています。優れた熱伝導性、耐腐食性、引張強度を有し、電気コンセントや圧力システムなどの部品の製造に使用されます。
C360-フリーカッティング真鍮
C360真鍮は、銅約60%、亜鉛約36%、鉛約3%を含有し、優れた切削性を有し、「快削黄銅」として知られています。鉛含有量が高いため切削性能が向上し、CNC加工に最適です。ボルト、ベアリング、ギア、電子コネクタなどの精密部品に広く使用されています。
CNC加工真鍮部品の表面処理
表面処理された真鍮は通常、自然な金色の表面をしており、自然な仕上げとして使用できます。真鍮部品に表面処理が必要な場合は、CNC加工された真鍮部品に表面処理を施すことをお勧めします。以下は、CNC加工された真鍮に使用できる様々な表面処理の一部です。
研磨
ホーニングとは、合金の表面から異物を取り除くことで真鍮の外観を向上させる表面仕上げ工程です。さらに、ホーニング加工により真鍮部品の表面にクロスハッチ模様が生まれ、より美しい外観を実現します。また、研磨加工により、機械加工された真鍮部品の寸法、形状、真直度などをチェックすることで、精度を確保します。
機械加工された状態
これは、表面処理を施さずに機械加工された真鍮を使用することを意味します。このタイプの真鍮を使用する場合、見た目よりも実用性が重視されます。しかし、表面処理は通常、保護層を追加します。そのため、機械加工された金属を使用すると、損傷しやすくなり、寿命が短くなる可能性があります。
粉体塗装
この表面効果を実現するために、手仕上げの真鍮パーツの外側に流動性のある乾燥粉末をスプレーしています。粉体塗装は非常に効果的な表面効果で、真鍮の耐腐食性を高め、寿命を延ばします。
電気めっき
この表面処理により、真鍮は他の表面処理よりも滑らかで光沢のある外観になります。電気分解は、真鍮の表面に別の金属の分子を付着させるために使用されます。アルミニウム、ステンレス鋼、その他の金属もこの目的に使用できます。多くの場合、真鍮にはクロム、銅、銀、または金が電気メッキされています。
真鍮CNC加工を成功させるコツ
真鍮は、その優れた加工性と優れた性能から、CNC加工で人気があります。Yonglihao Machineryは長年にわたり真鍮CNC加工の経験があり、ここでは真鍮CNC加工のヒントをいくつかご紹介します。
適切な真鍮素材の選択
適切なグレードの真鍮を選ぶことは非常に重要です。快削真鍮（例：C360）は、鉛含有量が高いため切削性能が向上し、工具の摩耗や加工の難しさを軽減するため、CNC加工に最適です。
切断パラメータの最適化
切削パラメータの設定は、加工品質と効率に直接影響します。切削パラメータを選択する際には、工具の種類、切込み深さ、切削速度、送り量などの要素を考慮する必要があります。真鍮は柔らかいため、切削速度と送り量を上げることができます。ただし、切削量が多すぎると工具や部品が損傷する可能性があるため、注意が必要です。
適切なツールを使用する
ツールの選択 真鍮のCNC加工では、工具の材質と形状が非常に重要です。加工部品の形状、サイズ、精度要件に応じて、適切な工具材質と形状を選択してください。真鍮の場合は、超硬工具が最適です。超硬工具は硬く耐摩耗性に優れており、軟質金属の切削に適しています。
合理的な加工手順を策定する
加工手順を計画する際は、まず荒加工を行い、削り残しの大部分を除去します。その後、仕上げ加工を行い、精度と表面品質を確保します。
CNCプログラムの最適化
最適化されたCNCプログラムを作成し、工具のアイドル移動と加工時間を削減します。効率的な加工パスと加工戦略を使用します。例えば、スパイラル送りや等角切削などを活用します。これらの戦略は加工プロセスを最適化します。
適切な冷却剤を選択する
適切なクーラントを選択して、切削温度を下げ、工具の摩耗を最小限に抑え、加工品質を向上させます。
結論
真鍮はCNC加工において一般的な切削材料です。優れた切削性、耐腐食性、そして美観と機能面での利点から選ばれています。また、幅広い用途があることも選ばれています。詳しくは、 Yonglihao Machineryに連絡より詳しいご回答をさせていただきます。真鍮CNC加工のプロジェクトやご要望がございましたら、ぜひお問い合わせください。 より優れたCNC加工サービス 高品質な製品です。
よくある質問
CNC 加工ではなぜ真鍮が好まれるのでしょうか?
真鍮はCNC加工において人気があります。これは、その優れた加工性、物理的特性、そして外観によるものです。
真鍮はCNC加工において人気があります。これは、その優れた加工性、物理的特性、そして外観によるものです。
真鍮は多くの産業で使用されています。自動車、航空宇宙、工業機械、電子電気などです。また、建築や装飾にも使用されています。
CNC 加工に最適な真鍮の種類は何ですか?
C360 快削真鍮、C464 ネイビー真鍮、C230 赤真鍮が一般的な選択肢です。
真鍮の加工性は他の金属と比べてどうですか?
真鍮は他の多くの金属よりも機械加工が容易で、生産時間と工具の摩耗を削減します。
真鍮部品にはどのような表面仕上げオプションがありますか?
一般 表面仕上げ 研磨、ブラシ仕上げ、メッキ、化学メッキ、サンドブラスト仕上げなどがあります。