銅板加工の方法を制作事例と共に徹底解説！

銅は日々の生活の中で馴染みのある金属です。10円玉が代表的な例であり、毎日のように私たちの目に触れます。また、熱伝導が良いため、鍋やフライパンなどの調理器具としても用いられます。殺菌効果を利用して、ぬめりにくい銅製の三角コーナーや花が長持ちする花瓶もあります。

しかし、銅板加工をしようと思ったら、どこに依頼すればいいのでしょうか？

「鉄やステンレスなら依頼したことはあるけど、銅板は初めて…」

「いつもお願いしているメーカーに断られてしまった…」

「やってくれるところは見つかったけど、小ロットでは対応してくれない…」

そんなお悩みをお持ちの方のために、今回はMitsuriで対応可能な銅板加工をご紹介します。

銅板加工方法について

銅板加工にはさまざまな種類があります。銅板で対応可能な、切断加工・曲げ加工・溶接・切削について、以下ご紹介します。

切断加工

切断加工は、文字通り金属を切断する加工です。銅は柔らかい金属なので、DIYで薄い銅板を扱うならハサミやカッターでも切断できます。しかし製品を作るために銅板加工を行う場合、銅は加工が難しい金属であると言えます。

銅板加工に適した切断方法をご紹介します。

①レーザーカット

レーザーカットとは、レーザーの照射によって切断する加工方法です。

銅は熱伝導率と反射率が高いため、レーザーカットが難しい金属です。古いタイプのレーザー加工機しか所有していないメーカーの場合は、対応できない恐れがあります。しかし、ファイバーレーザーを採用した加工機なら、銅でも切断可能です。

②タレットパンチプレス

タレットパンチプレスとは、金型をプレスして素材を打ち抜く加工です。板金加工の現場では「タレパン」と呼ばれます。

銅板のレーザーカットが難しい工場の場合、タレパンで対応します。

③ワイヤーカット

ワイヤーカットとは、ワイヤーに電流を流して糸のこぎりのように板金を切断する加工方法です。加工層に加工液の純水を満たし、素材を水中につけて加工します。

導電性があり、耐食性にもすぐれた銅はワイヤーカットに適しています。

①～③の切断方法をご紹介しましたが、どの工場にもすべての加工機があるわけではありません。また、レーザーカットは高度な技術なので、タレパンやワイヤーカットよりはコストが高めになります。

Mitsuriでは、ファイバーレーザーを保有している工場や、より低いコストで銅板切断を行う工場など、あなたのニーズに合わせた工場と直接やり取りをすることができます。

曲げ加工

銅は柔らかい金属でありながらもろさがないので、加工性にすぐれています。曲げ加工や絞り加工が容易に出来ます。

容易に加工できるといっても、注意すべき点もあります。

銅板には圧延方向に素材の流れがあります。この流れに逆らって曲げ加工をすると、割れなどの原因になります。

また、曲げ加工を行うと、曲げの内面が縮み、曲げの外面は伸びます。銅板がどの程度伸び縮みするかをあらかじめ計算してから曲げ加工を行わないと、加工後の寸法にズレが生じ、やり直しが必要になってしまいます。

銅板は安い金属ではありません。銅の特性を把握していない工場に依頼してしまうと、銅板を無駄にしてしまう恐れがあります。

Mitsuriでは、銅板の特性に精通した工場と直接やり取りをすることが可能です。

溶接

銅の溶接は難しいとされています。その理由は、熱伝導率が高いため熱が逃げやすく、膨張率も高いので、溶接の熱による変化が大きいからです。

銅の溶接にはアーク溶接、ガス溶接、ろう付けなどが採用されます。ファイバーレーザーでの溶接も、銅に適しています。

切削

切削は、工具や材料を回転させながら金属を削ったり穴を開けたりする加工方法です。代表的なものには、フライス加工と旋盤加工が挙げられます。手動で加工を行う汎用フライス／汎用旋盤と、コンピュータで加工条件を制御するNCフライス／NC旋盤があります。

①フライス加工

フライス加工は、フライス盤という切削工具を回転させて加工する方法です。工作物表面を平面や曲面に加工できるほか、穴開け、みぞ削りなどさまざまな加工が可能です。

②旋盤加工

旋盤加工は、円筒形状の工作物を回転させながら加工する方法です。円筒形状の工作物の外周を円形や先細形状にしたり、穴あけ、中ぐり、ねじ切り、溝を削りながら最後まで切断する突切りなどを行います。

対応可能な銅板の加工範囲

Mitsuriが提携している銅板の切断および曲げ加工に関してはt0.1mm～t6.0mmの板厚が対応可能です。加工する工場によっては対応できる寸法が異なるため、依頼前に問い合わせて確認しておきましょう。板厚の寸法や精度によって、使用する加工機を変えることで、幅広く加工の対応ができます。

例えば、加工の難しい細かい箇所のカットや薄肉の銅板でも、ファイバーレーザー加工機なら、非接触かつピンポイントでレーザーを照射できるため切断加工ができます。ただし銅板のレーザー加工は、ファイバーレーザー加工機でないと加工が難しいとされるため注意が必要です。

厚みのある銅板の切断の場合は、ワイヤーカットを用いることで切断できます。ワイヤーカットは加工速度に時間がかかりますが、1/1000mm代の高精度なレベルで切断が可能です。

また、銅板は熱伝導率が高いことから、溶接は難しいとされており、板厚も薄ければ薄いほど熱によって歪みやすくなります。ですが、マイクロスポット溶接のような薄肉の銅板でも溶接できる加工技術があれば対応は可能です。

参考記事銅の溶接については以下の記事で詳しく解説しています。⇒銅の溶接ならMitsuri！

銅板の加工事例

引用元：こだま製作所

銅板ｔ2.0の板金加工（ブスバー）　加工方法：ワイヤーカット・金型レス

引用元：安藤製作所

加工方法：旋盤加工

引用元：株式会社島田鈑金製作所

銅導体　材質：C1020　板厚：6.0mm　サイズ：145 × 270mm

引用元：株式会社マサオプレス

材質：銅（C1100）　板厚：2ｍｍ　サイズ：50ｍｍ×30ｍｍ×14ｍｍ

銅板加工ならMitsuri！小ロット〜お受け致します！

今回は、銅板加工についてご紹介いたしました。少しでもご参考になりましたら幸いです。

銅はすぐれた特性を持つ金属でありながら、加工の難しい金属でもあります。また、銅は決して安い金属ではないため、加工を失敗したからやり直し・・・と簡単にはいきません。

「銅を使おうと思ったけど、難しそうだし、やめてしまおうか…」

そう思う前に、ぜひ一度Mitsuriにご相談ください！