銅 C330（鉛入り銅）
銅合金 C330（鉛入り銅）の概要
銅合金 C330（Leaded Copper／鉛入り銅）は、被削性と表面仕上げを向上させるために少量の鉛を添加した、非常に加工性の高い合金です。優れた電気伝導性と加工のしやすさを両立しており、精密なディテールや高い生産性が求められる部品の製造に最適です。銅合金 C330 は、一般的に CNC機械加工サービスで使用され、高精度部品の製造に活用されています。
その優れた被削性により、銅合金 C330 は自動車、電気、産業機器分野で使用されています。CNC加工された銅合金 C330部品は、電気コネクタ、スイッチ、機械部品など、強度と加工性の両方が重要となる用途に最適です。
銅合金 C330（鉛入り銅）の化学的・物理的・機械的特性
化学成分（代表値）
元素 | 含有量範囲（重量%） | 主な役割 |
|---|---|---|
銅（Cu） | 97.5% | 優れた電気伝導性および熱伝導性を提供 |
鉛（Pb） | 1.5–2.5% | 被削性と表面仕上げ性を向上 |
その他元素 | ≤0.5% | 特性への影響が小さい残留元素 |
物理的特性
特性 | 代表値 | 試験規格／条件 |
|---|---|---|
密度 | 8.92 g/cm³ | ASTM B311 |
融点 | 1,083°C | ASTM E29 |
熱伝導率 | 220 W/m·K（20°C） | ASTM E1952 |
電気伝導率 | 50% IACS（20°C） | ASTM B193 |
線膨張係数 | 17.5 µm/m·°C | ASTM E228 |
比熱容量 | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
弾性率 | 110 GPa | ASTM E111 |
機械的特性（焼鈍状態）
特性 | 代表値 | 試験規格 |
|---|---|---|
引張強さ | 240–380 MPa | ASTM E8/E8M |
耐力（0.2%） | 210–350 MPa | ASTM E8/E8M |
伸び | 20–30% | ASTM E8/E8M |
硬さ | 60–80 HB | ASTM E10 |
疲労強度 | 約150 MPa | ASTM E466 |
耐衝撃性 | 良好 | ASTM E23 |
注：これらの値は焼鈍状態の銅合金 C330 の代表値であり、具体的な加工条件によって変動する場合があります。
銅合金 C330（鉛入り銅）の主な特長
優れた被削性
銅合金 C330 は加工のしやすさを目的として設計されており、高速加工でも滑らかな表面仕上げが得られるため、大量生産に適しています。
中程度の電気伝導性
50% IACS の電気伝導率を備え、適度な導電性と高い被削性の両方が求められる電気用途に適しています。
強度と耐久性の向上
本合金は強度と耐久性のバランスに優れ、工業環境で使用される機械部品やコネクタに適しています。
良好な耐食性
銅合金 C330 は多くの工業環境で腐食に強く、湿気や弱酸にさらされる部品に最適です。
大量生産におけるコスト効率
加工の容易さと耐久性により、電気コネクタ、継手、機械部品の大量生産において経済的な選択肢となります。
銅合金 C330（鉛入り銅）の CNC 加工における課題と対策
加工上の課題
鉛による汚染
銅合金 C330 に含まれる鉛は、場合によっては切りくずが他の材料や設備を汚染する原因となることがあります。
対策：真空吸引やフィルタリングなど、適切な切りくず管理システムにより汚染を防止できます。
工具摩耗
鉛成分は粘着性のある鉛堆積物を生じることがあり、適切に管理しないと工具寿命を低下させる可能性があります。
対策：超硬工具またはコーティング工具に加え、鉛入り合金の加工に適した潤滑剤を使用して摩耗を最小化します。
切りくず生成
鉛入り銅合金は長く糸状の切りくずを生成しやすく、加工の中断要因となることがあります。
対策：チップブレーカの使用と適切なクーラント流量の維持により、切りくず生成を制御します。
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 | TiN コーティング付き超硬工具 | 工具寿命を延ばし、摩耗を低減 |
工具形状 | 正のすくい角、鋭利な刃先 | 切りくず排出性を改善し、溶着を抑制 |
切削速度 | 100–180 m/min | 過度な発熱を防ぎ、工具の長寿命化に寄与 |
送り速度 | 0.08–0.12 mm/rev | 仕上げ面と寸法精度を維持しやすい |
クーラント | フラッドクーラント または エアブロー | 熱の蓄積を抑え、切りくず排出を補助 |
銅合金 C330 の切削条件（ISO 513 準拠）
加工工程 | 切削速度 (m/min) | 送り (mm/rev) | 切込み深さ (mm) | クーラント圧力 (bar) |
|---|---|---|---|---|
荒加工 | 100–150 | 0.10–0.15 | 2.0–3.0 | 25–40 |
仕上げ加工 | 150–200 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50 |
銅合金 C330（鉛入り銅）の主な加工方法と用途
加工プロセス | 銅合金 C330（鉛入り銅）における機能・利点 |
|---|---|
大量生産のコネクタ、接点、継手に対して高精度加工を実現します。 | |
電気部品向けの平面、溝、精密な形状加工に最適です。 | |
ロッド、シャフトなど、寸法精度が求められる円筒部品の製造に適しています。 | |
コネクタ向けに、穴径の最大 10 倍までの深さ比でも高精度な穴あけが可能です。 | |
チューブ向けに、厳しい公差と滑らかな仕上げで穴の拡大加工に最適です。 | |
電気部品向けに、厳しい公差を保ちながら優れた表面仕上げを提供します。 | |
高性能コネクタ向けの複雑で精密な形状部品の製造に最適です。 | |
電気部品の厳しい公差を確保し、嵌合性と機能性を向上させます。 | |
電気接点など小型部品に、微細形状（マイクロフィーチャー）を形成するために使用されます。 |
銅合金 C330 CNC 部品の表面処理
電解めっき: 腐食および耐摩耗性を向上させるため、ニッケルまたは銀を 5–10 µm 付加します。
研磨: 表面粗さ Ra 0.2–0.4 µm の滑らかさを実現し、導電性と外観品質を向上させます。
ブラッシング: 装飾用途および機能用途向けに、均一な外観のマット仕上げを提供します。
PVDコーティング: 2–5 µm の硬く耐久性のある皮膜を付加し、耐摩耗性と意匠性を向上させます。
パッシベーション: 耐食性を最大 30% 向上させ、部品寿命を延長します。
粉体塗装: 耐久性と耐UV性を高める 50–100 µm の保護塗膜を形成します。
テフロンコーティング: 摺動部品に最適な、低摩擦かつ耐薬品性のある層を付加します。
クロムめっき: 腐食保護および高荷重用途向けに、光沢のある耐久仕上げ（膜厚 10–20 µm）を付加します。
銅合金 C330（鉛入り銅）の産業別用途
航空宇宙産業: 大量加工に適した電気コネクタ、ピンなどの部品製造に最適です。
電力・エネルギー分野: 端子、バスバーなど、容易な加工性が求められる配電部品に使用されます。
自動車産業: 自動車システム向けの大量生産コネクタおよび電装部品の製造に適しています。
