青銅は強靭で耐食性に優れ、機械加工に最適です。高精度で耐久性のある部品を作るのに役立ちます。多くの産業がそのユニークな特性のために青銅に依存しています。しかし、何が青銅をそれほど特別なものにしているのでしょうか？そしてどのように加工するのでしょうか？それを分解してみましょう。
青銅の機械加工は、旋盤、フライス盤、またはCNCマシンのようなツールを使用して青銅を部品に成形することを含む。青銅は強く、腐食に強く、高摩擦環境でも機能するため、ベアリング、ギア、海洋部品に最適です。青銅の加工には、品質と精度を確保するための技術と適切なツールが必要です。
青銅の機械加工が、あなたのプロジェクトにどのような利点をもたらすか、興味はありませんか？このガイドでは、材料特性、加工方法、より良い部品を作るための実践的なヒントについて説明します。
ブロンズ加工とは？
青銅の機械加工は、特定の形状やコンポーネントを作成するために青銅ワークピースから材料を除去するプロセスです。フライス加工、旋盤加工、ドリル加工、タッピング加工などが含まれます。それぞれの技術は、青銅のユニークな特性を効果的に使用するために、特定のツールと設定を必要とします。
なぜブロンズなのか？主な特性と利点
ブロンズにはいくつかの重要な利点があり、多くの用途に使用されています。そのユニークな特性の組み合わせは、他の金属とは一線を画しています。
耐食性と耐久性
青銅は特に海洋および屋外の環境の腐食に対して非常に抵抗力があります。鋼鉄のように錆びることはなく、さらに劣化から金属を保護するパティーナを形成し、過酷な条件下でも青銅部品を何十年も長持ちさせます。
他の金属と比較した加工性
ブロンズは、他の多くの金属よりも加工が早い。ブロンズを加工する場合、工具の摩耗は一般的に少なく、ほとんどの合金は、大規模な後処理なしで優れた表面仕上げを達成することができます。
強度と熱伝導性の利点
青銅は強度と延性のバランスがとれている。鋼ほどの強度はありませんが、多くの用途に十分な強度を提供する一方、もろさは少なくなっています。熱伝導率が高いため、熱を伝える必要のある部品に最適です。
機械加工に使用される青銅の種類
青銅合金にはいくつかの種類があり、それぞれが特定の用途に適したユニークな特性を持っています。これらの違いを知ることは、正しい材料を選ぶのに役立ちます。
リン青銅
リン青銅は銅、スズ、0.5-1%のリンを含む。強度が高く、バネ性に優れ、耐疲労性に優れています。この合金は機械加工がよく、滑らかな仕上がりになります。
アルミニウム青銅
アルミニウム青銅は銅とともに5-12%アルミニウムを含みます。この合金は、高強度、優れた耐摩耗性、特に海水中での優れた耐食性を提供します。機械加工は他の青銅より複雑ですが、ヘビーデューティー用途の耐久性のある部品を生産します。
シリコン・ブロンズ
シリコン青銅は約3-4%のシリコンを含み、鋳造性と溶接性に優れています。優れた耐食性と適度な強度があります。この合金は鋭利な工具でよく加工し、きれいな切削ができます。
鉛ブロンズ
鉛入り青銅は、1-11%の鉛を含み、切削時に切屑ブレーカ ーとして作用し、被削性を向上させる。小さくて除去しやすい切りくずを生成し、切削速 度の高速化を可能にします。
ブロンズの削り方：ステップ・バイ・ステップ・ガイド
青銅の加工には、慎重な計画と実行が必要です。以下の手順に従って、高品質な結果を達成し、工具の寿命を延ばしましょう。
ステップ1：正しい青銅合金の選択
異なる青銅合金はユニークな特性を持っています。有鉛青銅は優れた加工性を提供しますが、アルミニウム青銅はより鋭い工具と低速を必要とします。強度、耐摩耗性、アプリケーションのニーズに基づいて合金を選択します。
ステップ2：カッティング・ツールの選択
青銅には超硬工具か高速度鋼工具を使用する。超硬は長持ちし、より複雑な合金を扱える。鋭く、ハイポジティブレーキの工具は、切削 力を低減し、切りくず処理を改善します。
ステップ3：加工パラメータの設定
振動を避けるため、ワークを適切に固定してください。工具のオーバーハングを最小限に抑えた剛性の高いセットアップを使用してください。適切なクランプは安定性を確保し、加工中のびびりを防ぎます。
ステップ4：切削速度と送りの決定
オーバーヒートを防ぐため、適度な速度と送りを維持する。有鉛青銅は高速加工が可能ですが、より複 雑な合金は低速加工が必要です。速すぎると工具が摩耗し、遅すぎると表面仕上げが悪くなります。
ステップ5：適切なクーラントと潤滑油の使用
クーラントは熱の蓄積を抑え、工具寿命を延ばします。切屑の流れを良くし、切削をスムーズにするために、油性潤滑剤を使用する。鉛入り青銅の場合、過度のクー ラントは、ビルドアップエッジ形成の 原因となるので避けること。
ステップ6：青銅の旋盤加工、フライス加工、穴あけ加工
旋削加工には、すくい角の大きい鋭利なチップを使用する。クライム加工は、フライス加工の摩擦と熱を低減する。ドリル加工では、切り屑の詰まりを防ぐため、ペッキングサイクルでゆっくりとした送りを使用する。
ステップ7：切り屑と表面仕上げの管理
青銅は、快削材種で小さな切屑を生成する。複雑な合金は、適切な速度と工具形状で、長くて筋状の制御切屑を生成することができる。研磨やリーマ加工は、精密部品の表面仕上げを改善する。
青銅の加工プロセス
青銅は様々な加工方法で成形することができる。それぞれの加工法には利点があり、特定の用途に適しています。ここでは、最も一般的な技術の内訳を説明します：
旋回
- 旋回 切削工具が材料を除去する間、青銅の工作物を回転させる。
- シャフト、ブッシング、継手などの円筒形部品の製作に最適です。
- 滑らかな仕上がりを実現するために、鋭利な道具と安定した速度を使用する。
フライス加工
- フライス加工 回転する切削工具を使用して、固定されたワークピースから材料を除去すること。
- 複雑な形や溝、平らな面を作るのに最適です。
- 工具の磨耗を減らし、仕上げの品質を向上させるために、青銅にはしばしばクライム・フライス加工が最適である。
掘削
- 掘削 回転ドリルビットを使ってブロンズに穴を開ける。
- ペック・ドリリング（小刻みな穴あけ）は、切りくずを取り除き、オーバーヒートを防ぐのに役立つ。
- 潤滑剤を使用して摩擦を減らし、ドリルビットの寿命を延ばす。
つまらない
- つまらない 既存の穴を正確な寸法に拡大または改良します。
- ブロンズ部品に正確で滑らかな内径を形成するためによく使われる。
- 最良の結果を得るために、鈍い工具が硬く、適切に調整されていることを確認する。
レーザー切断
- レーザー切断 は、高出力のレーザーを使ってブロンズに複雑な形状を切り出す。
- 薄いシートや細かいデザインに最適です。
- この方法は精度が高く、材料の無駄が少ない。
EDM加工
- ED は電気火花を使ってブロンズを成形する。
- 複雑な形状や届きにくい場所に適している。
- EDMは精密だが、従来の加工方法より遅い。
ブロンズ加工におけるツーリングの考慮点
正しい工具の選択は、ブロンズ加工での成功に劇的な影響を与えます。スマートな工具の決定は、より少ない労力でより良い部品につながります。
青銅の加工に最適な工具材料
適切な切削工具は、ブロンズ加工をより効率的にし、より良い表面仕上げを生み出します。工具の材質と形状は、どちらも工具の性能に重要な役割を果たします。
いくつかの工具材料はブロンズと相性が良く、それぞれに利点がある：
- 非コーティング超硬工具は、ほとんどの青銅の加工に最適です。鋭利な刃先は、過度の熱を加えることなく青銅をきれいに切り裂きます。
- HSS工具は、低コストで優れた性能を発揮します。小規模なショップや、たまにブロンズを加工する場合に適しています。
- ダイヤモンドコーティングされた工具は、高生産環境において優れています。コーティングされていない工具よりもはるかに長持ちし、初期コストの高さを相殺します。
- PCD工具は、大量生産において最も長寿命です。その硬度は、砥粒入り青銅合金による摩耗に非常に強い。
- セラミック工具は一般的に、青銅の加工には推奨されない。必要な靭性に欠け、超硬と比較して利点が少ない。
工具コーティングでは、TiNはブロンズ加工に優れた耐摩耗性を提供する。しかし、多くの機械工は、ブロンズ用の非コーティング工具を好む。
切断速度と送り
適切な速度と送りは、生産性を最大化しながら、加工硬化と工具の損傷を防ぎます。適切なパラメータは、ブロンズタイプと工具材料によって異なります。
異なる青銅合金の最適パラメータ
一般的な青銅合金の切削速度（超硬工具使用時）：
鉛入りブロンズ（C83600）：
- ターニング：400～600SFM
- ミーリング350-550 SFM
- ドリル：250～400SFM
リン青銅（C51000）：
- ターニング：250～400SFM
- フライス加工：200～350SFM
- 穴あけ150-250 SFM
アルミニウム青銅（C95400）：
- ターニング：150～300SFM
- フライス加工125-250 SFM
- 穴あけ100-200 SFM
シリコンブロンズ（C87300）：
- ターニング：200～350SFM
- フライス加工175-300 SFM
- 穴あけ125-225 SFM
HSS工具の場合は、これらの速度を40～50%下げてください。
フィードレートも作業によって異なる：
- 旋盤加工：0.仕上げ加工は1回転あたり "05-0.015"、荒加工は "0.10-0.030
- ミーリング：仕上げ用0.03～0.008″/歯、粗加工用0.05～0.015″/歯05-0.015″荒加工用
- 穴あけ0.02～0.008インチ/回転、ドリル径による
これらの範囲は出発点です。特定の機械、工具の状態、ワークピースの要件に基づいて調整してください。
ブロンズ加工における課題と解決策
青銅の加工には、独自の課題が伴います。これらの問題とその対処法を理解することで、より良い結果を達成し、工具寿命を延ばすことができます。
チップの制御と形成
- 青銅は、加工に支障をきたす長い筋状の切り屑を出すことがある。
- ソリューション:鋭利な刃先と適切なチップブレーカーを備えた工具を使用する。切削速度と送りを調整し、切り屑をより小さく、扱いやすくする。
工具の摩耗とブロンズ
- 青銅の硬さは、工具の摩耗を早めることがある。工具に材料が付着する「カジリ」もよく見られます。
- ソリューション:耐久性を高めるため、超硬工具またはコーティング工具を使用する。摩擦を減らし、カジリを防ぐために潤滑剤を塗布する。
発熱と材料の歪み
- 過度の熱は青銅を軟化させ、歪みの原因となる。
- ソリューション:クーラントを使用して温度を管理する。切削速度と送りを最適化し、熱の蓄積を最小限に抑える。安定した品質を確保するために、工程を監視する。
機械加工青銅の用途 CoBronze's
青銅のユニークな特性は、それが様々な産業のための汎用性の高い材料です。ここではここでは、機械加工された青銅部品が様々な分野でどのように使用されているかをご紹介します。
工業用および機械用
- ベアリングとBBブロンズ 青銅の低摩擦性と耐摩耗性は、可動部品に理想的です。
- ギアとスプロケット:強度と耐久性に優れ、重機での信頼性を確保。
- バルブと継手:青銅は腐食に強く、配管や工業システムに最適です。
海洋および航空宇宙用途
- プロペラとシャフト:ブロンズは塩水腐食に耐え、海洋環境での高いストレスに対応。
- ポンプとシール:耐久性、耐摩耗性に優れ、水中機器に適している。
- 航空宇宙コンブロンズ 青銅の熱伝導性と強度は、高温用途で重宝される。
芸術的・装飾的用途
- 彫刻とブロンズ ブロンズの審美的な魅力と細かいディテールを保持する能力は、アーティストに愛用されている。
- 楽器:その音響特性は、ベル、シンバル、その他の楽器の音質を向上させる。
- 建築詳細:ブロンズは、その時代を超越した外観から、手すり、プレート、ドアの取っ手などの装飾的要素に使用される。
結論
青銅の機械加工は、耐久性のある高品質の部品を作るための多用途で不可欠なプロセスです。そのユニークな特性は、産業機械から海洋機器に至るまで、あらゆるもののための最初の選択肢となっています。異なる青銅合金を理解し、適切な工具を選択し、ベストプラクティスに従うことで、正確で効率的な結果を得ることができます。
専門家の指導や高品質のブロンズ加工をお探しなら、私たちにお任せください。 お問い合わせ 今すぐご相談ください。
ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。
