高い熱伝導性、耐食性、機械強度が求められる用途では、銅ダイカストが優れたソリューションになります。Newayでは、特に海洋、電気、産業用途において、過酷な環境や機械的ストレスに耐える部品が必要な業界向けに、精密な銅ダイカストサービスを提供しています。
本記事では、ダイカストにおける銅合金の主要な利点と、プロジェクトでアルミや亜鉛ではなく銅を選ぶべきタイミング(判断指針)を解説します。
銅および黄銅・青銅などの銅系合金は、特殊用途の鋳造に適した独自の物性・機械特性の組み合わせを備えています。
銅は、電気伝導性・熱伝導性において銀に次ぐ高性能材料です。純銅(C101)は、熱伝導率がおよそ390 W/m·K、電気伝導率は100% IACSに達します。さらに、Brass 360やCuZn40などの銅合金でも、高い導電・熱伝導特性を維持できるため、次の用途に適しています:
電気端子/バスバー
熱交換器/ラジエータ部品
高電力スイッチギア部品
銅合金は、環境劣化、酸化、さまざまな腐食性薬品に対して高い耐性を示します。CuNi10Fe1のような合金は、海水腐食や生物付着(バイオファウリング)への耐性により、海洋システムで広く使用されています。配管・流体系用途では、銅合金は細菌増殖や材料劣化の抑制にも寄与します。
代表的な耐食性能の目安:
(適切な表面仕上げ条件で)塩水噴霧耐性1,000時間超
酸性・アルカリ性環境への耐性
高湿度/沿岸大気での安定性能
銅系ダイカスト合金は、引張強さ310~450 MPa、ブリネル硬さ最大150 HB程度に達することがあり、継続的な機械負荷、摩擦、衝撃に耐える部品に適しています。
代表用途:
バルブボディ/インペラ
ブッシュ/ウェアリング
高圧継手/カップリング
銅ダイカストは、一般に次の性能要件がある部品で推奨されます。
銅は「導電性が最優先」の用途で第一選択になります:
電気接点/バスバー
アースクランプ/端子
ヒートシンク/高効率ヒートスプレッダ
アルミは一般的な代替材ですが、銅は電気伝導性で約60%高く、特に高負荷条件では熱慣性(�������������容量・熱拡散の観点)でも優位になりやすいです。
海洋用途や産業流体系では、銅・黄銅部品が次を実現します:
塩水、塩素系、化学的に攻撃性の高い環境での長期安定性
Brass 464などにおける脱亜鉛腐食や応力腐食割れへの耐性
HVAC、飲用水、消火設備などでの信頼性
このため、次の用途に適しています:
ウォーターポンプハウジング/マニホールド
艦船金物/オフショア構造部材
産業用プロセスバルブ/継手
銅合金は疲労強度と耐衝撃性に優れます。C18200やC17500は、次の用途で採用されることがあります:
高速回転部品
抵抗溶接電極
構造ブラケット/カップリング
繰り返し荷重、振動、接触摩耗がある条件で優れた性能を発揮します。
銅および銅合金は、本質的な抗菌特性を持つため、次の用途に適しています:
医療機器の接触部材/タッチサーフェス
病院・研究所の衛生継手
飲用水/食品グレード配管システム
研究報告では、銅表面が大腸菌(E. coli)やMRSAなどの細菌を2時間以内に99.9%死滅させる可能性が示されています。
銅系合金は、外観性と耐久性の両方が求められる部品に選ばれます。Newayの後処理(研磨、塗装、めっき等)と組み合わせることで、機能性と高級感のある仕上げを両立できます。
引張強さ:~345 MPa
硬さ:~80 HB
被削性指数:100(業界基準)
コネクタ、配管部品、装飾継手に使用
高強度・高耐食
冷間加工性があり、耐圧・気密用途にも適する
産業用流体・ガスシステムに使用
海水耐食性が非常に高い
引張強さ:~390 MPa
艦船/オフショア/海洋部品に使用
引張強さ:最大450 MPa
電気伝導率:~80% IACS
溶接、スイッチギア、放熱用途に使用
詳細な技術データは、銅/黄銅合金一覧をご参照ください。
銅ダイカストには強みがありますが、次の点で制約が出る場合があります:
銅の融点(1085℃)により、金型摩耗とエネルギー消費が増えやすい
亜鉛やアルミに比べて金型寿命が短くなりやすく、特に複雑金型で顕著
材料コスト・プロセス難易度が高く、非クリティカル用途では採算性に影響
極薄肉(<1.0 mm)は、亜鉛に比べて鋳造が難しい
要求が過酷でない場合やコスト重視の場合は、亜鉛ダイカストやアルミダイカストの方が適することがあります。
Newayでは、銅ダイカスト部品向けにエンドツーエンドの体制を提供します:
熱設計・離型性・鋳造性を考慮したDFM(製造容易化設計)
温調を考慮した焼入れ鋼による金型製作
早期検証のためのラピッドプロトタイピング
材料選定から工程最適化、ライフサイクル管理まで支援し、性能とコストの最適バランスを実現します。
銅ダイカストは、伝導性、耐食性、耐久性、耐摩耗性が必須となる部品において非常に有効な選択肢です。海洋、電気、医療、機械用途など「性能と信頼性が最優先」の場面で、銅合金は大きな価値を提供します。
次のプロジェクトで銅合金を検討している場合は、Newayへお問い合わせください。お見積りまたは技術相談をご案内します。