銅を切削加工する際の注意点とは？
こんにちは、「銅加工.com」を運営する畑鉄工株式会社、代表の畑です。
金属の加工方法にはいくつかの種類がありますが、代表的なもののひとつとして知られるのが「切削加工」ではないでしょうか。高品質な製品が作りやすく、多くの方が希望する加工法でもあります。一方で銅製品に用いる場合は注意が必要です。あらかじめどのような注意点があるか把握しておけば、依頼後に後悔するリスクも軽減できるでしょう。
そこで今回は、まず切削加工についておさらいしてから、銅製品に同方法を用いる際の注意点を紹介いたします。
切削加工とは
切削加工は、機械を用い素材を削ったり穴をあけたりする加工方法です。切削加工は主に3種類に分けられるため、それぞれ確認しておきましょう。
切削加工の種類
旋盤加工
素材を回転させながら、切削用の工具を当てることで形を整えていく手法が「旋盤加工」です。ピン、シャフト、ボルト、コネクタなどの製品を加工する際に適した方法として知られています。
フライス加工
刃を回転させ、加工素材を希望の形に削っていく加工方法を「フライス加工」と言います。「ミーリング」とも呼ばれており、四角い金属素材の加工に適していることが持ち味です。
穴あけ加工
工具を回転させ、加工素材に穴をあけていく方法が「穴あけ加工」です。基本的に、ボルトやネジなどの製品加工に多く用いられています。
切削加工のメリット・デメリット
切削加工のメリットとして、まず挙げられるのが加工性の高さです。素材となる金属や樹脂材料を、任意の大きさ、厚さ、形状に加工できます。加工についてはコンピューター制御も可能であり、精密なデザインもしっかり実現できる点も強みです。細かな調整についても対応しやすく、小ロットの注文にも適しています。
また、切削加工は材料の厚みの問題による制限をほぼ受けません。この点は、その他の加工方法と比べても優れた特徴と言えるでしょう。素材を直接削っていくため金型を用意する必要がなく、短納期に対応できる点もポイントです。
一方、切削加工は一つひとつの素材を削っていく加工となるため、大量生産を希望する場合はその他の加工方法よりも時間がかかるリスクがデメリットとして挙げられます。作業では製品一つひとつを削っていくため切り屑が無駄となり、コストがやや高めとなることも見逃せません。製品を安価で大量生産したい場合には、避けるべき加工方法と言えるでしょう。
また、切削加工自体は幅広い対応力を持った加工方法ですが、それを担う加工業者によって扱えるサイズや素材にバラつきが見られる点も否めません。そのため、他の加工方法と比べても、適切な加工業者が見つけにくいというデメリットがあります。
銅の切削加工時は刃先の融着に注意
すでに紹介した通り、切削加工にはさまざまな強みが備わっており、この手法を希望する方も少なくありません。ただし、加工を希望する素材が「銅」であった場合には、注意する必要があります。
銅は金属の中でも切削性に優れた部類に入りますが、粘り気が強い素材であり「バリ」が出やすいという特徴も備えています。さらに、溶解温度も金属の中では低めとなっているため、切削時に刃先に素材が溶着しやすいという難点があるのです。
また、純銅はアルミニウム合金と比べて被削性についてはやや低いという点も見逃せません。
切削加工する際のポイント
銅を切削加工する際は、以下の3つのポイントが重要となります。気になるようなら、依頼前に加工業者に確認してみるといいでしょう。
油性クーラント使用時は要注意
銅と刃先が溶着してしまうことを防ぐ手段として、刃先を冷却するため「クーラント」が用いられるケースがあります。ただし、クーラントが水溶性であると銅に変色が生じる恐れがあるため要注意です。
低速での切削は避ける
純銅の切削加工を行う場合は、銅合金やその他の金属と比べて切削抵抗が特に大きくなる傾向にあります。そこで注意すべきなのが切削速度です。切削の速度が低いと切削抵抗がさらに大きくなってしまうため、できるかぎり高速で切削していくことが求められます。
すくい角の大きな切削工具使用
銅を切削加工する場合、使用する工具はすくい角が大きく尖っているものがおすすめです。工具の切れ味が低いと切削抵抗が増加し、素材の切削面が荒れるリスクがあります。そのため、できるかぎり切れ刃の状態が良好であるものを使用しなければなりません。
まとめ
切削加工は金属加工の中でもさまざまなメリットを備えており、希望する方も少なくありません。一方で、銅を素材とする切削加工では高い技量が求められることもあり、業者探しが非常に重要なポイントとなります。
「銅加工.com」を運営している畑鉄工株式会社では、フライス加工、中ぐり、穴あけ、研削などさまざまな切削加工において実績を持ち、豊富な技術も備えています。もし銅の切削加工をご希望なら、1935年の創業以来、確かな信頼を獲得してきた畑鉄工株式会社までご相談ください。
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