真鍮の切削加工と鏡面仕上げ

真鍮が鏡面に削れる理由

真鍮（黄銅）は銅と亜鉛の合金です。削りやすいほど柔らかく、部品のエッジをシャープに保てるほど硬く、アルミのように工具に溶着しにくい材料です。切りくずはきれいに分断され、表面は高い光沢を持ちます。そのため、寸法と同じくらい外観が大切なバルブ、継手、時計部品、楽器、ジュエリー、装飾金物に使われています。

加工しやすい真鍮の種類

材料の違いは、多くの人が思う以上に重要です。鉛はチップブレーカーの役割を果たし、従来の快削黄銅では小さな切りくずが部品から落ちていきます。鉛レス黄銅では長い切りくずが部品に巻きついて光る面を傷つけるため、切りくず処理も仕上げ作業の一部になります。

仕上げは超硬か、ダイヤモンドか

真鍮加工の大半は超硬工具で行います。荒加工、穴あけ、ねじ切り、突切りです。鋭く研磨された超硬チップなら、機能部品には十分なきれいな光沢面が得られます。

本物の鏡面には、最後の切削を天然ダイヤモンドやMCDの単結晶ダイヤモンド工具で行います。その刃先はどの超硬の刃先よりもはるかに鋭くまっすぐに研磨されており、部品の面はその刃先の写しになります。真鍮では、安定した機械で単結晶ダイヤモンド工具を使えば、機械から降ろしたまま鏡のように映り込む面が残ります。真鍮では刃先も長持ちするため、長いロットでも仕上がりが変わりません。

PCD（多結晶ダイヤモンド）も真鍮の長い量産の選択肢です。非常に長持ちしますが、刃先が小さな粒子でできているため、仕上がりは鏡面ではなく光沢面になります。

仕上げ切削の手順

1. 超硬で荒加工する：仕上げ代を少なく均一に残します。数百分の1ミリから0.1ミリ程度です。
2. 最終切削だけダイヤモンド工具に替える：荒加工や断続切削には使いません。単結晶ダイヤモンドは非常に硬い一方で脆い材料です。
3. ノーズRに対して送りを小さくする：部品が一回転するごとに小さな溝が残ります。適切なRと細かい送りで、その溝を見えないほど小さくします。
4. 切削速度を一定に保つ：旋盤の端面加工では周速一定制御が役立ち、中心から外周まで同じ仕上がりになります。
5. 切りくずを面から遠ざける：清浄な油剤やエマルションを使い、鉛レス黄銅では切りくずを制御できる刃形を選びます。
6. 切削後は丁寧に扱う：鏡面は指紋や傷がすべて目立ちます。

よくある不良と原因

切削後のめっき

多くの真鍮部品は、その後ニッケルめっきやクロムめっきを施されます。めっきは下地の面を写すため、くすんだ部品はくすんだめっきに、鏡面の部品は鏡面のめっきになります。ダイヤモンド切削した真鍮面は、エッジを丸め時間もかかる研磨工程なしで、そのままめっきに回せます。

Bulunmaz にできること

Bulunmaz は、真鍮の仕上げ切削のための単結晶ダイヤモンド工具を天然ダイヤモンドとMCDで製作しています。バイト、チップ、ボール仕上げバイト、エンドミル、フライカッターを標準品または図面に合わせて作り、刃先が摩耗したら再研磨します。バルブ・継手のためのダイヤモンド工具をご覧いただくか、部品と合金をお送りください。お見積りいたします。