真鍮 CNC 機械加工 – 切断するのが最も簡単な金属、選択するのが最も難しい合金

真鍮は、一般的に使用されている金属の中で最も機械加工しやすい金属です。切断速度が速く、切りくずが短く、工具の摩耗が最小限に抑えられ、滑らかな仕上げが得られます。そのため、バイヤーは真鍮のプロジェクトは、グレードを選択し、図面を送信し、部品を受け取るという単純なものであると考えることがよくあります。しかし真鍮CNC加工機械加工性チャートには表示されない合併症、つまり鉛が含まれています。

最も加工しやすい真鍮である快削標準の C36000 には 2.5 ～ 3.5% の鉛が含まれています。鉛はチップブレーカおよび潤滑剤として機能し、高速回転と長い工具寿命を可能にします。しかし、鉛は有毒です。 RoHS により制限されています。 EU の飲料水指令では、鉛の浸出を 5μg/L に制限しています。 California Prop 65 では警告ラベルが必要です。配管、食品機器、家庭用電化製品では、鉛入り黄銅はますます受け入れられなくなってきています。

Nuote Metals では、鉛入り真鍮と鉛フリー真鍮の両方を機械加工しており、お客様が単に切断しやすい合金を選択するだけでなく、用途に適した合金を選択できるようお手伝いします。この記事では、鉛フリーへの挑戦、脱亜鉛リスク、およびその両方をどのように制御するかについて説明します。

鉛フリー真鍮 – なぜ私がt マシンの違い

鉛フリー真鍮は、被削性を維持するために鉛をシリコン、ビスマス、またはセレンに置き換えます。しかし、鉛入り真鍮のように正確に切れるものはありませんでした。

C27450 (シリコン真鍮): 鉛フリー、被削性評価は C36000 の ~80%。より積極的なチップブレーカ形状を必要とする長い切りくずを生成します。 Good corrosion resistance. Common for plumbing fittings.

C69300 (シリコン真鍮):鉛フリー、耐脱亜鉛性。被削性は C36000 の ~75%。鉛と脱亜鉛の両方が懸念される飲料水用途の標準的な選択肢です。

C35330 (ビスマス真鍮):鉛フリー、C36000 の最大 90% の被削性 - 切削動作において有鉛黄銅に最も近い。しかし、ビスマスは高価であり、高温で脆化を引き起こす可能性があります。

これが重要な理由:鉛フリー黄銅を有鉛黄銅の速度と送りで見積もる工場では、表面が裂け、糸状の長い切りくずが発生し、工具寿命が短くなります。当社では、各合金の切削パラメータを調整しています。つまり、表面速度を下げ、チップブレーカーの形状を変更し、鉛フリー黄銅が生成する長い切りくずに対してクーラント圧力を高めます。

脱亜鉛問題 – 真鍮が内部から腐食する場合

真鍮は銅と亜鉛の合金です。特定の水条件、特に塩素処理水、高温水、海水では、合金から亜鉛が浸出し、多孔質の銅スポンジが残ることがあります。これが脱亜鉛です。部品は外から見ると無傷に見えますが、圧力や振動によって破損します。

脱亜鉛が発生する場所:

• 飲料水設備 (特に塩化物濃度が高い地域)
• 海水にさらされる船舶用ハードウェア
• 熱交換器部品
• バルブ本体とポンプ部品

それをどのように制御するか:

• 合金の選択: C69300 (シリコン黄銅) および C46400 (海軍黄銅) は耐脱亜鉛性があります。 For potable water, C69300 is the standard.船舶用には、錫を添加した C46400 が脱亜鉛とエロージョン・コロージョンの両方に耐性があります。
• 加工表面の完全性: 表面が汚れたり破れたりすると、より多くの亜鉛が環境にさらされるため、脱亜鉛が促進されます。接液面ではRa0.8μm以上の表面仕上げを管理しております。
• 加工後の洗浄: 残留する切りくずや切削液により、表面に塩化物が付着する可能性があります。特に水と接触する用途の場合、出荷前に部品を洗浄および乾燥させます。

当社が加工する真鍮合金 - それぞれをいつ選択するか

C36000 に関するメモ:これは依然として最も機械加工しやすい真鍮であり、油圧継手、空圧コネクタ、非民生用電子機器など、多くの産業用途に依然として受け入れられています。しかし、配管、食品機器、または飲料水と接触するあらゆる製品では、現在、鉛フリーが標準となっています。当社は、お客様が合金を推奨する前に、その用途が規制対象かどうかを判断できるようお手伝いします。

実際の例 – 飲料水用の鉛フリー真鍮バルブ本体

ドイツの配管機器メーカーは、飲料水システム用の真鍮のバルブ本体を必要としていました。この部品には、鉛フリー材料、EN 12165 に基づく耐脱亜鉛性、およびシール表面の Ra 0.8μm 仕上げが必要でした。以前のサプライヤーは C36000 を使用していました。部品は鉛浸出テストに合格せず、受入れ検査で不合格でした。

私たちが違うことをしたのは：

• C69300 シリコン黄銅に変更 - 鉛フリーで耐脱亜鉛性。
• 被削性を低下させるために切削パラメータを調整しました。表面速度を 20% 低下させ、長い切りくずを分断するためにチップ ブレーカの形状を修正しました。
• シール面の表面仕上げを表面粗さ計で検証 - Ra 0.8μm 以上。
• 出荷前に部品を洗浄および乾燥して残留塩化物を除去します。
• 2,000時間のテスト後、鉛浸出不良や脱亜鉛不良がゼロで、4,500個を出荷。

これは何ですか真鍮CNC加工寸法を満たす部品だけでなく、用途が要求する規制および環境テストに合格する合金と表面を提供する必要があります。

真鍮の機械加工が商品ではない理由

真鍮は簡単に切れるので、商品として扱いたくなります。しかし、合金の選択、鉛含有量、耐脱亜鉛性、および表面の完全性はすべて、部品が検査に合格するか、または使用に失敗するかを決定します。

計画します真鍮CNC加工描画だけでなく、アプリケーション周りのこと:

• 規制されたアプリケーションと規制されていないアプリケーションによって、リードの含有量が決まります。
• 水との接触と乾燥した接触により、耐脱亜鉛性が決まります。
• 装飾性か機能性かによって、表面仕上げと後処理が決まります。
• 大量生産と少量生産では、ツーリングとバーの送り戦略が決まります。

これはプレミアムサービスではありません。これは、真鍮が単なる「簡単な金属」ではないことを理解しているサプライヤーにとっての最低基準です。

よくある質問

Q1: C36000 黄銅を飲料水継手に使用できますか?

A: いいえ、フィッティングが飲料水に接触した場合はそうではありません。 C36000 には 2.5 ～ 3.5% の鉛が含まれており、水道に浸出する可能性があります。 EU 飲料水指令と米国安全飲料水法は両方とも、濡れた表面の鉛含有量を制限しています。飲料水には、鉛フリーで脱亜鉛耐性のある C69300 シリコン黄銅または C27450 を使用してください。図面で水用途に C36000 が指定されている場合は、見積り前にフラグを立てます。 Nuote Metals は有鉛黄銅と無鉛黄銅の両方を機械加工しており、お客様が市場の規制要件に対処できるよう支援します。

Q2: 鉛フリー黄銅の加工方法が有鉛黄銅と異なるのはなぜですか?

A: C36000 では、鉛が内部潤滑剤およびチップブレーカとして機能します。これがなければ、鉛フリー真鍮は長くて糸状の切りくずを生成し、工具に巻きつき、表面を傷つける可能性があります。合金によっては、被削性が 10 ～ 25% 低下します。チップブレーカーの形状を変更し、クーラント圧力を高め、表面速度を調整することで補償します。のために真鍮CNC加工鉛フリー合金の場合、機械よりもプロセス計画が重要です。有鉛真鍮パラメータを使用する工場では、表面が裂け、工具寿命が短くなります。

Q3: 脱亜鉛とは何ですか?真鍮部品に保護が必要かどうかはどうすればわかりますか?

A: 脱亜鉛とは、真鍮から亜鉛を選択的に浸出させることで、無傷に見えるが負荷がかかると機能しなくなる多孔質の銅構造を残します。これは、飲料水、海水、熱交換器などの水と接触する用途で発生します。部品が水、特に塩素または高温の水に接触する場合は、C69300 や C46400 などの耐脱亜鉛合金を指定してください。部品が乾燥した屋内用途で使用される場合は、標準の真鍮で十分です。 Nuote Metals は、合金を推奨する前に使用環境をレビューし、脱亜鉛開始のリスクを軽減するために接液面を Ra 0.8μm 以上に機械加工します。