化学元素の紹介 – 銅
銅の化学記号はCuである。純銅は柔らかい金属で、切断したては赤みがかったオレンジ色をしており、金属光沢がある。 延性に優れ、電気・熱伝導率が高いため、ケーブル、電子機器、電気部品などに広く使われている。 銅は他の金属と様々な方法で合金化することができ、銀は宝飾品に、銅合金は船舶用金具や硬貨に、銅はひずみゲージや熱電対に使われます。 青銅と真鍮は最も代表的な銅合金で、機械的特性に優れ、電気抵抗率が低い。 銅は耐久性のある金属でもあり、その特性を損なうことなく何度でもリサイクルすることができます。
カタログ
ポリッシュド・ブラスによくある問題
1.よく使われる銅は？
黄銅:銅と亜鉛の合金で、機械的性質と耐摩耗性に優れている。 精密機器、船舶部品、砲弾、硬貨（5円玉など）によく使われる。
ブロンズ:純銅（赤または紫）に錫や鉛、アルミニウムなどの金属を混ぜた合金。 作りたての青銅は金茶色の外観をしている。 アルミニウム青銅は強度が高く、耐摩耗性、耐食性に優れており、高荷重のブッシング、ギア、船舶用プロペラなどによく使用される。
白銅:銅とニッケルの合金としても知られ、硬い強度と良好な塑性、優れた耐食性を持ち、電気抵抗率が高く錆びにくい。 これらの特徴から、装飾品、水道設備、計器、貨幣などの製造に広く使用されている。
2.銅を研磨すると、どのような表面になりますか？
銅研磨は、金属表面に滑らかで反射性のある鏡のような仕上げを作ります。
3.銅は酸化しやすいですか？
黃銅は腐食しませんが、空気に触れると酸化し、徐々に黒い斑点や臭いが現れます。 これも真鍮の味わいのひとつと考えられていますが、酸化が進むと黒い斑点がより目立つようになります。 さらに、水や汗に触れると、錆に似た「パティナ」が形成され、緑がかった外観になることもあります。
4.共通の欠陥？
オレンジピール効果:粗い結晶粒のアルミや銅合金の板を延ばしたり、曲げたり、引いたりすると、製品の表面がオレンジの皮のようなざらざらした外観になることがあります。 この現象は、結晶粒間の不均一な変形を反映しています。
スポット酸化:銅が空気中の酸素とゆっくり反応したり、金型の洗浄が間に合わなかったり、湿度が高すぎたりすると、表面に酸化斑点ができやすくなり、金型の外観や性能に影響を与えます。
キズ-研磨後、銅素材は研磨剤の表面に付着しやすく、研磨剤の回転で傷がつき、光沢を向上させることは容易ではない。
5.他の金属と比較して、銅の研磨で難しいことは何ですか？
低硬度:銅は他の金属に比べて硬度が低いため、研磨時の速度が速すぎると傷やピットができやすく、他の硬い金属に比べて研磨が難しい。
研磨剤で詰まりやすい:銅は延性が良いため、研削された銅は砥粒に付着しやすく、砥粒の研削力が低下し、放熱機能にも影響する。
銅表面のその後の研磨に影響する問題
金型材料の選択:銅と接触する鋳型の表面材質は、銅の酸化速度に影響を与える可能性があります。異なる材質の表面特性は、水分や酸素の付着の程度に影響し、酸化反応を促進させるからです。
熱処理:加熱や冷却によって金属や合金の物理的・化学的性質を変化させるプロセス。 これらのプロセスは、材料の強度、硬度、靭性、耐摩耗性などの特性を向上させるように設計されている。
金型表面の粗さ:粗さは金型の機能に大きな影響を与える。表面が滑らかであれば摩擦が減少し、成形品の表面仕上げが向上し、脱型の難易度が下がるからである。
金型表面の形状:研磨のしやすさと均一性に影響します。 複雑な表面、エッジ、コーナーは、研磨ムラや最終的な表面品質の劣化につながります。
研磨加工:仕上がり、能率、表面品質を含む研磨結果は、大きく影響されます。 異なる研磨技術（布砥石研磨、サンドペーパー研磨、研磨布砥石研磨など）は、加工速度、使用材料、最終的な表面状態の点で異なる特性を持ちます。
研磨工具の選択:異なる研磨ツール（布砥石、研磨ディスク、サンドペーパーなど）には、材質、硬度、形状の点でそれぞれ特徴があり、不適切な選択をすると、傷、不均一な研磨、または望ましい仕上げが得られないことがあります。
ワークピースの基本的な表面品質は、その後の研磨の時間と難易度に直接影響する。 加工プロセスの様々な要因を理解し、適切な加工方法を選択することで、生産効率を大幅に向上させ、半分の労力で2倍の結果を得ることができる。
効果的な銅研磨ソリューションが不足している場合、以下の実験結果を参照ソリューションとして使用することで、研磨プロセスにおける様々な課題を改善する理想的なソリューションを提供することができます。
銅研磨テスト内容
※銅を例にとると
銅は導電性と延性に優れた金属である。 生活用品や電子部品によく使われている。
しかし、研磨の過程で、表面の斑点の酸化、傷、材料の硬度の低さなど、最終的な表面仕上げや全体的な性能に影響するような課題にしばしば遭遇します。
これらの問題を効果的に解決するため、フォン・フォックス研究所では銅の機械研磨に関する実験を行い、研磨技術や研磨条件の違いが研磨結果に及ぼす影響を探りました。
実験では、研磨工具と研磨剤の選択を評価し、研磨プロセスを最適化し、銅の表面仕上げと耐久性を向上させ、実用的な用途での性能を高めることを目指しました。
工具の準備
1.金属研削研磨機
2.ポリッシングパッド:例えば：電気メッキパッド、樹脂パッド、酸化セラミック研磨パッド、その他の研磨材モデル。
3研磨液:例えば：ナノダイヤモンド研磨液、酸化アルミニウム（鈰）研磨液、二酸化ケイ素など。
基本的な銅研磨プロセス
電着ディスク – 樹脂ディスク – 酸化セラミック研磨パッド – ダイヤモンド液 – 酸化セラミック – 酸化アルミニウム – 二酸化ケイ素
※一度の研磨で深い傷がつかないように、粗研磨から始め、精研磨へと進みます。
実験的な研磨の質問
液体に触れた後、時間内に銅を洗浄しないと、表面に白い斑点ができやすくなる。
酸化セリウムパッドで銅を研磨する場合、パッドの硬度が低いと表面に傷がつきやすい。
柔らかすぎる研磨パッドは、研磨工程で十分な圧力をかけることができず、表面の欠陥や細かい傷を効果的に取り除くことができません。
推奨される研磨工具
ナノダイヤモンド研磨液 / 研磨剤 / 懸濁液>>>研磨剤
- より適した用途：機械操作
- 状態: 液体 (オイル/水/アルコール)
- 両面ラップ盤、化学機械研磨（CMP）、金属組織研磨に使用できる。
- ※研磨剤は自由で、さまざまな対象物を磨くことができる。
- ※ワークの表面がまだ粗い場合は、粒子径の大きな研磨液を選ぶことができます。
酸化アルミニウム（鈰）研磨液 / 研磨剤 / 懸濁液 >>>研磨剤
- より適した用途：機械操作
- 状態: リキッド
- 適用範囲：一般的に石膏を掘削した後に使用する。
- ※ワークの研磨痕を修復する機能を持つ。
- ※酸化セリウムは、工具と一緒に低速で使用することを推奨する。
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- 素材：
- 研磨材を含む：酸化セリウム、電気メッキ、樹脂
- 研磨材を除く：絹、牛革、ポリウレタン（黒いベルベット）、編み込み、毛羽立ち、多孔質、硬い布、柔らかい布など。
銅の実用的応用
銅のパイプと継手：銅のパイプと継手は、建築、冷凍、空調システムで使用され、熱伝導率が良く、腐食に強いため、広く使用されています。
電子製品：プリント基板、ケーブル、変圧器、発電機など幅広い電子用途に使用されている。
船舶と自動車：船舶や自動車のプロペラ、クーラー、エンジン部品などの製造に使用。
産業機械：また、ブレーキ、ドライブシャフト、ギアなどの産業機械にも広く使用されている。
結論
銅製品は日常生活で広く使われており、電化製品や配管から装飾品に至るまで、幅広い用途をカバーしています。 修復家として、銅の特性や銅合金、その実用的な用途を深く理解することは、最も適切な研磨ツールや加工方法を選ぶ際に役立ちます。 そうすることで、修復の仕上がりがよくなるだけでなく、生産コストや生産時間を効果的に削減することができ、修復工程全体がより効率的で信頼できるものになり、結果的に製品の品質や耐用年数を全体的に向上させることができるのです。
行動
- 現在測定されている表面粗さがお客様の期待に合っているかどうか。>>> 研削・研磨と表面粗さの比較
- 金属に関する一般的な問題と解決策>>> 金属研磨の欠陥補修ガイド：よくある問題の解決策と、高品質の材料と工具の推奨事項
- 解決策を解く方法>>>6種類の金型研磨、いくつ知っていますか?
- >>>研磨材、研磨装置、研磨工具
- 査読者
研磨の方に、加工ニーズにより カスタマイズが最大効率に調整されるのは可能です。
この記事を読んでも、まだ最適なものの選び方がわからないという人は、ぜひ参考にしてほしい。
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