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真鍮（しんちゅう）とは銅に亜鉛を添加した合金の事で、金色に輝く美しい色あいから黄銅（こうどう、おうどう）とも呼ばれています。身近なものでは、5円玉やトランペットなどの金管楽器・アクセサリーに使われている金属素材といえばイメージしやすいでしょう。

 

真鍮は他の金属素材に比べてコストも比較的安く、切断・曲げ・切削・溶接など、あらゆる加工に対応できる点がメリットです。

しかし、その一方で加工が難しいと言われるケースもあります。このため、真鍮の加工を依頼する際は、実績と熟練の技術を持つ職人が在籍する業者の選択が重要なポイントといえるでしょう。

 

本記事では真鍮の加工を検討中の方や、真鍮を詳しく知りたい方に向け、加工が難しいとされる理由や、加工方法とそのポイントを含め、わかりやすく紹介していきます。

 

 

真鍮の加工方法とポイント

 

真鍮は合金の中でもとりわけ加工がしやすく、以下の3つがその大きな理由といえます。

 

 

これらにより、以降に紹介する「切断」「曲げ」「切削」「溶接」「研磨」などの加工が容易に行える点が真鍮の特性であり、魅力といえるでしょう。

一方その特性により、切削によるバリの発生や、熱由来の反りが見られるケースも多々あります。

 

また、真鍮は経年劣化により、金属組織を構成する結晶＝粒界（りゅうかい）が腐食する「置割れ」が発生する素材である事も特徴です。

真鍮の加工を依頼する際は、技術の高さは元より加工後のリスクも踏まえ、適切なアフターフォローの提供ができる業者を選択する必要があります。

 

 

真鍮の切断

 

真鍮の切断は、その後の曲げや切削などに大きく影響し、最終的な加工品の仕上がり・精度にも関わる重要な工程といえるでしょう。

レーザー切断機の使用や、シャーリング・タップ・タレパン・カッター、チップソー、ロータリー切断機などを用いて、真鍮を高速・高精度にカットしていきます。

 

仕上がりを左右するのは、設備が整っていることはもちろん、職人の確かな技術と経験に基づいたノウハウ。これにつきます。

 

 

真鍮の曲げ加工

 

真鍮の曲げ加工では、その優れた展延性により「冷間加工」と「熱間加工」の2通りの方法が選択できます。

 

 

 

真鍮の切削加工

 

真鍮の切削加工では、「フライス加工」と「旋削加工」2つの工法が用いられます。

 

 

 

また、上記の切削加工を行う上で重要な2つのポイントは以下の2つです。

 

切削加工のポイント

1. 硬度が低い材質のため、衝撃や圧力による変形を防止する必要がある
2. 熱による変色や変形を防ぐ必要がある

 

これらを防ぐには、加工条件を低めに設定したり、油性の切削油を十分にかけた上で加工するなどの対策を行わなければなりません。

 

また、真鍮は展延性に優れているため、切削加工時にバリが発生しやすいのが最大の難点です。

対策には適切かつ良質な工具の選定や、クーラント（冷却材）などを用い、摩擦熱による変形や溶着を防ぎ、バリの原因となる削り残しを無くす必要があります。

 

 

真鍮の溶接

 

真鍮の溶接には、下記2つの工法があります。

 

 

抵抗溶接は総称で、このうち真鍮の溶接に向いてるのは「抵抗スポット溶接」と「プロジェクション溶接」です。

抵抗スポット溶接は、抵抗溶接の中ではポピュラーな工法といえます。またプロジェクション溶接は、溶接後の負荷（熱歪等）を最小限に抑えるため、厚板の接合にも適しています。

 

これは熱が真鍮自体に拡散しやすく、融合不良や溶接時に発生する金属のカス（スラグ）巻き込みといった欠陥につながりやすいためです。

 

これら不具合の防止には十分な予熱が必要になります。他、冷却時の割れなど真鍮の溶接では注意すべき点が多く、対策としてロウ付け接合が用いられます。

 

 

真鍮の鏡面加工

 

鏡面加工とは切削後に行う後処理の1つです。表面を研磨して鏡のように滑らかに仕上げる加工方法で、鏡面研磨やミラー仕上げとも呼ばれます。

また、切削加工後に生じたバリを取り除く事が出来るほか、加工品の安全性を高めることも可能です。

 

鏡面加工とひと言でいっても種類があり、代表的な3つを下記にメリット・デメリットもふまえて紹介します。

 

 

 

真鍮の加工が難しいとされる理由

 

真鍮は加工がしやすいといわれる一方で、そのメリットゆえ加工が難しくなる表裏一体な一面があります。その主な理由は、下記の2つになります。

 

 

展伸性が高ければ、プレスやローラーで薄くしたり、ベンダーで曲げたりする加工が容易に可能ですが、その分バリも生じやすくなります。

そして、真鍮はもともと酸化しやすい特性があり、熱によって表面の酸化が進み、酸化銅の被膜が生じます。この状態で溶接加工をすれば溶接部分がもろくなるため、溶接加工する際は酸化銅が生じないように管理しなければなりません。

 

これらにより、真鍮加工の実績や工具・設備の整っていない業者だと、依頼しても断られるケースは少なくありません。

また、職人の高い技術を必要とするため、依頼した業者によって仕上がりに大きく差が出てしまうので、依頼先は十分に検討する必要があります。

 

 

真鍮は亜鉛の含有量で加工性が異なる

 

真鍮は銅（Cu）と亜鉛（Zn）の合金で、亜鉛の含有量によって加工性は異なります。

亜鉛含有量が30％までのいわゆる7/3黄銅はα黄銅と呼ばれ、軟らかさがあるため、その加工性は良好です。ただし600℃以上の高温加工には適さず、脆性が現れます。

 

40％を超えたいわゆる6/4黄銅は（α＋β）黄銅となり、β相が出現する事で硬さと機械的強さが急激に増し、色合いも黄金色に近い黄色になります。

 

 

このように身近な金属素材である真鍮の加工には、素材の特性を見極めた上で適切な工具や設備を用いて、職人の確かな技術で施す必要があります。

株式会社新進では、難しいといわれる真鍮の加工も、設備が揃った環境と、職人が培った経験と技で豊富な実績を誇っています。他社で断られた案件でも対応可能なので、まずはお気軽にご相談ください。

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