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ダイカストで銅を選ぶべきタイミングは?

目次
ダイカストにおける銅合金の利点
卓越した熱・電気伝導性
優れた耐食性
高い機械強度と耐摩耗性
銅ダイカストを選ぶべき条件
1. 高い熱/電気伝導性が必要
2. 腐食環境への耐性が必要
3. 高荷重・摩擦のある用途
4. 抗菌性/衛生要件がある
5. 意匠性・建築装飾部品
代表的な銅ダイカスト合金
Brass 360
CuZn40
CuNi10Fe1
C18200(クロム銅)
銅が最適でない可能性があるケース
Newayの銅ダイカスト一貫サポート
結論
FAQs

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。

ダイカストにおける銅合金の利点

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。

卓越した熱・電気伝導性

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 360CuZn40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

優れた耐食性

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

高い機械強度と耐摩耗性

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

銅ダイカストを選ぶべき条件

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。

1. 高い熱/電気伝導性が必要

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。

2. 腐食環境への耐性が必要

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

3. 高荷重・摩擦のある用途

銅合金は疲労強度と耐衝撃性に優れます。C18200C17500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。

4. 抗菌性/衛生要件がある

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。

5. 意匠性・建築装飾部品

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。

代表的な銅ダイカスト合金

Brass 360

  • 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

CuZn40

  • 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

CuNi10Fe1

  • 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

C18200(クロム銅)

  • 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。

銅が最適でない可能性があるケース

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の銅ダイカスト一貫サポート

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:

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。

結論

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。

FAQs

  1. ダイカストで最も一般的に使用される銅合金は何ですか?

  2. 銅ダイカスト部品は海水や海洋環境で使用できますか?

  3. 伝導性と強度の点で、銅はアルミや亜鉛と比べてどう違いますか?

  4. 銅ダイカストの代表的な用途は何ですか?

  5. 銅系合金を鋳造する際の課題は何ですか?

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