黄銅 C270
真鍮 C270 の概要
真鍮 C270（コマーシャルブラス）は、主に銅（約70～80%）と亜鉛（約20～30%）から構成され、少量の鉄や鉛を含む合金です。優れた耐食性と良好な機械特性で知られ、CNC 加工サービスで使用される汎用性の高い材料です。強度と成形性のバランスに優れ、幅広い産業用途に適しています。真鍮 C270 は、耐久性、高精度、高品質な仕上げが求められる部品の製造に広く用いられています。
この合金は、良好な被削性、強度、耐食性を備えているため、電気、自動車、配管業界で使用される部品の製作に最適です。真鍮 C270 の CNC 加工部品は、美観と長期耐久性の両方が求められる電気コネクタ、バルブ、継手などでよく使用されます。
真鍮 C270 の化学・物理・機械特性
化学成分（代表値）
元素 | 組成範囲（wt.%） | 主な役割 |
|---|---|---|
銅（Cu） | 60.0–70.0% | 強度、耐食性、伝導性を付与 |
亜鉛（Zn） | 30.0–40.0% | 強度を高め、材料硬さを向上 |
鉄（Fe） | ≤0.5% | 残留元素であり、特性への影響は最小限 |
鉛（Pb） | ≤0.1% | 被削性と潤滑性を改善 |
物理特性
特性 | 代表値 | 試験規格／条件 |
|---|---|---|
密度 | 8.4 g/cm³ | ASTM B311 |
融点 | 900–950°C | ASTM E29 |
熱伝導率 | 20°Cで 120 W/m·K | ASTM E1952 |
電気伝導率 | 20°Cで 20% IACS | ASTM B193 |
線膨張係数 | 19 µm/m·°C | ASTM E228 |
比熱容量 | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
弾性率 | 105 GPa | ASTM E111 |
機械特性（焼なまし材）
特性 | 代表値 | 試験規格 |
|---|---|---|
引張強さ | 330–400 MPa | ASTM E8/E8M |
耐力（0.2%） | 220–320 MPa | ASTM E8/E8M |
伸び | 35–45% | ASTM E8/E8M |
硬さ | 60–80 HB | ASTM E10 |
疲労強度 | ~200 MPa | ASTM E466 |
耐衝撃性 | 良好 | ASTM E23 |
注：これらの値は焼なまし状態の真鍮 C270 における代表値であり、具体的な加工条件によって変動する場合があります。
真鍮 C270 の主な特長
優れた被削性
真鍮 C270 は快削合金であり、切削、穴あけ、成形が容易なため、高速 CNC 加工に最適です。工具摩耗を低減し、生産時のダウンタイムを最小限に抑えます。
中程度の強度と高い延性
真鍮 C270 は強度と延性のバランスが良く、割れや破断を起こさずに成形、曲げ、プレス加工（打ち抜き）を行う必要がある部品に適しています。
耐食性
真鍮 C270 は、特に大気環境や淡水環境において良好な耐食性を示します。ただし、他の一部合金ほど海水に対する耐性は高くないため、屋内用途や穏やかな条件での使用により適しています。
良好な電気・熱伝導性
銅含有量が高いため、真鍮 C270 は優れた電気伝導性と熱伝導性を有し、電気コネクタ、端子、熱や電流に曝される各種部品に適しています。
外観の美しさ
真鍮 C270 は深みのある金色と明るい光沢仕上げが特長で、装飾トリム、宝飾品、金具（フィクスチャ）など、外観が重要となる用途に最適です。
真鍮 C270 の CNC 加工における課題と対策
加工上の課題
切りくず（チップ）の生成
真鍮 C270 は高速加工時に長く糸状の切りくずを生成しやすく、加工を妨げて生産性を低下させる可能性があります。
対策：チップブレーカを使用して切りくず形状を制御し、送り条件を調整し、エアまたはクーラントで切りくずを排出して堆積を防止します。
工具摩耗
真鍮 C270 は快削合金ですが、加工に伴う切削抵抗により、時間の経過とともに一定の工具摩耗が生じます。
対策：高性能な超硬またはセラミック切削工具を使用して工具寿命を延ばし、加工中の摩耗を低減します。
表面仕上げ品質
高速切削時に粗いエッジが生じやすい傾向があるため、良好な表面仕上げを得ることが難しい場合があります。
対策：鋭利で高品質な工具を用いた高速切削を行い、十分な潤滑を付与して滑らかな仕上げを確保します。
加工硬化
真鍮 C270 は、加工時に過度な圧力や速度が加わると加工硬化を起こす可能性があります。
対策：中程度の切削速度を適用し、工具を鋭利に保ち、十分なクーラントを使用して加工硬化の発生を抑えます。
最適化された加工戦略
工具選定
パラメータ | 推奨 | 理由 |
|---|---|---|
工具材質 | 超硬工具またはセラミック工具 | 超硬・セラミックは高い耐摩耗性と優れた切削性能を提供 |
工具形状 | ポジティブすくい角、シャープエッジ | 切りくず流れと表面仕上げを改善 |
切削速度 | 150–250 m/min | 発熱を抑え、材料変形を防止 |
送り | 0.10–0.20 mm/rev | 滑らかな切削を確保し、バリ発生を抑制 |
クーラント | 大量クーラント（フラッド）またはエアブロー | 発熱を低減し、表面仕上げを向上 |
真鍮 C270 の切削条件（ISO 513 準拠）
加工 | 速度（m/min） | 送り（mm/rev） | 切込み（mm） | クーラント圧（bar） |
|---|---|---|---|---|
荒加工 | 150–200 | 0.15–0.20 | 2.0–3.5 | 25–35 |
仕上げ加工 | 200–250 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50 |
真鍮 C270 の代表的な加工方法
加工プロセス | 真鍮 C270 における機能とメリット |
|---|---|
コネクタやファスナーなど小型部品の高速・高精度加工に最適。 | |
バルブや継手などの部品におけるスロット、溝、複雑形状の加工に最適。 | |
ブッシュ、ギア、機械部品などの円筒部品の旋削に使用。 | |
ファスナーや機械部品向けの高精度な穴加工に最適。 | |
ベアリングやブッシュなどの部品に対する精密な内径加工を実現。 | |
ギアやシャフトなど摩耗が発生する部品に滑らかな仕上げを提供。 | |
航空宇宙や自動車などの産業向けに、複雑で多機能な部品の製作に最適。 | |
高精度性能が求められる部品に対して、超高精度公差を提供。 | |
自動車および産業用部品における複雑形状や微細ディテールの加工に使用。 |
真鍮 C270 の CNC 部品向け表面処理
電気めっき：耐食性を向上させ、コネクタや継手などの部品に光沢仕上げを付与します。
研磨： 高光沢仕上げを実現し、装飾部品の外観と機能性の両方を向上させます。
ヘアライン（ブラッシング）：頻繁な取り扱いや環境ストレスに曝される部品に、サテンまたはマット仕上げを形成します。
PVD コーティング：耐摩耗性を高める耐久コーティングを付与し、部品寿命を延長します。
不動態化処理：薬品などの過酷環境における耐食性を強化します。
粉体塗装：紫外線や過酷条件に曝される部品に適した、厚い保護仕上げを提供します。
テフロンコーティング：非粘着性・耐薬品性を付与し、高性能機械用途に最適です。
クロムめっき：耐食性に優れた光沢・耐久コーティングを提供し、機械部品に美観も付与します。
