プレス加工で使用する「銅」について

銅は金属のなかでは柔らかく、変色しやすいといった性質を持つ素材です。しかし、工業をはじめ多彩な用途で用いられています。銅はどのように使われることが多いのか、代表的な純銅の種類とあわせて見ていきましょう。

銅の用途と需要

銅は工業を筆頭にあらゆる用途で用いられています。電気器具の配線や回路、ケーブルの材料などが代表的な例です。また、熱運搬部品やヒートシンクといった、排熱・放熱部分に用いられることもあります。

銅の需要が高い理由は、銅に次ぐ熱伝導率を誇り、なおかつ加工しやすくコストも安いためです。ローコストかつ高品質な製品づくりにおいて、銅は欠かすことのできない素材として愛用されています。

銅の種類は大きく分けて3つある

銅の種類は、溶解の過程で残留する酸素の量に応じて、以下の3つに区分されます。

いずれもＣｕ純度が99.9％以上を占めている点は共通しています。

プレス加工の方法は目的に応じて6種類に分かれる

プレス加工の方法は大きく6種類です。それぞれに特徴があり、適した用途が異なります。銅加工でプレス加工を取り入れる場合は、目的に応じて最適な加工方法を選びましょう。

せん断加工

上下一体の金型で金属板や金属棒を切断する方法です。被加工材を下の金型（ダイ）に固定した状態で、上の金型（パンチ）を使って圧力をかけ、切断します。プレス加工ではもっともメジャーな方法であり、単純な切断に加えて、穴あけや打ち抜きなどの加工にも用いられます。

穴開け加工

前述のせん断加工にも附随しますが、穴を空ける加工です。タッピング加工も同様に穴を空ける加工ですが、表面がらせん状であるのに対して、穴開け加工では表面に凹凸がありません。ただし、穴開け加工単体ではバリが発生し、なだらかな表面にならないため、後の工程で研磨も行われます。

曲げ加工

被加工材を任意の形に曲げる方法です。「ベンダー」と呼ばれる加工機を使うケースが多く、被加工材をダイに乗せて、パンチで圧力をかけながら加工します。さまざまな場面で用いられる加工法ですが、とくに板金製品との相性が良好です。

圧縮加工

被加工材に熱を加えながら圧縮して変形させる方法です。代表的な例としては、金属を伸ばす「スウェージング」や、マーキングを施す「刻印加工」などがあります。なお、圧縮加工は「圧延加工」と混同されることがありますが、この2つはまったくの別物です。

成形加工

加工目的のみならず、被加工材の強度向上や機能改善を目的に用いられることもある方法です。代表的な例としては、板金に空けた穴の周りに立ち上がりを付ける「バーリング加工」や、板金の表面に凹凸を付ける「エンボス加工」などがあります。

絞り加工

被加工材をプレスして、つなぎ目のない容器状に仕上げる方法です。せん断加工などと比較して加工の難易度が高く、対応できる業者は限られます。主にアルミ缶やボトル容器、キッチンシンクなどの制作に用いられる加工法です。

圧入加工によるナットの取り付け

銅板や銅部品にナットを固定する方法の一つに、圧入加工があります。あらかじめ設けた下穴に専用のナットを配置し、圧力を加えて取り付けます。部品に直接ねじを加工する方法とあわせて、用途や形状に応じて検討する取り付け方法です。

かしめ加工による部品の固定・接合

かしめ加工は、部品や母材の一部に圧力を加えて変形させ、部品同士を固定する方法です。銅部品へのナットの取り付けなど、固定する部品と製品の形状に応じて加工方法を選びます。