銅材料のプレス加工

銅の用途について

銅は工業をはじめ、あらゆる用途に広く用いられ、特に電気器具の配線部品、回路、ケーブルの材料としてよく使われています。これは銅が銀に次いで電気伝導性に優れ、常温における伝導率が銀の94％と遜色がない一方で、銀よりコストが格段に安いことが理由です。

また比較的高い熱伝導率を持ちながらも、加工しやすくコストが安いので、熱運搬部品やヒートシンクのような廃熱・放熱部分にも用いられます。

純銅の種類

導電率や熱伝導の面で優れた特性を示す純銅は、Cu純度が99.9％以上の電気銅をベースにした材料です。
また溶解の過程で残る酸素の量によって三種類に分類できます。

1. タフピッチ銅（JIS規格　C1100）　
2. 脱酸銅(C1201.C1220.C1221）
3. 無酸素銅(C1020）

当社では、現在加工率が約40％程度の状態の1/2硬質（1/2H)のリフロースズメッキをほどこした、タフピッチ銅を使用し、リードフレームを生産しています。タフピッチ銅とは純銅の中では、無酸素銅ほどの純銅はありませんが高い導電率と熱伝導率を持ちます。

（タフピッチ銅　C1100　の特性）

加藤製作所の銅材料プレス加工例

加藤製作所ではリフロースズメッキをほどこしたタフピッチ銅を使って、ICやLSIなどの半導体パッケージに使われる、半導体素子（半導体チップ）を支持固定し、外部配線との接続をする、リードフレームと言う部品をプレス加工しています。メッキ銅板をプレスする際、表面が硬くて中が柔らかい素材特性なので、金型のパンチが焼き付きやすく、金型材料の選択と潤滑油に注意や工夫が必要となります。

また、ムカデの足のように見える端子部品や、多数のバーリング加工や板厚と同程度の下穴加工があるため、カス上がりとパンチ折れにも特別な工夫が必要で、全ての穴と端子部の品質要求を満たすには高い技術が求められます。また特殊材料なので、価格も高く、H24.6現在の相場で約1100/kgと言った所です。

高品質な絞り加工を実現する「対向液圧プレス成形」

対向液圧成形法は、液体を満たしたダイス内にパンチを用い、液圧を利用して素材をパンチ形状に成形する高度なプレス加工法です。深絞り加工の成形限界を大幅に向上させることを目的として開発され、1990年から自動車業界で本格的に実用化されました。

この対向液圧プレス成形技術では、材料と金型の接触を抑えることで板厚減少やひずみを防ぎ、従来の絞り加工では難しい複雑形状や深絞り加工を可能にします。その結果、シワや割れのない高品質な製品を生産できるだけでなく、多品種少量生産や試作にも柔軟に対応することができます。

当社では、この対向液圧プレス成形技術を駆使し、絞り加工の成形性と品質向上を両立しています。航空機部品や家電製品など、精密加工を必要とするさまざまな分野でその技術力が評価されています。

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