小型部品のBeCuスタンピングにおける課題は何ですか?

ちょっと、そこ！私は BeCu スタンピング ビジネスのサプライヤーですが、ベリリウム銅 (BeCu) から小型サイズの部品をスタンピングするのは簡単なことではありません。このブログでは、このニッチな分野で私たちが直面している課題のいくつかと、それにどのように取り組んできたかを紹介します。

BeCuの材料特性

まず、BeCu は素晴らしい素材です。高強度、良好な導電性、優れた耐食性を備えています。しかし、まさにこの特性こそが望ましいものであり、スタンピング中に課題ももたらします。

BeCu は他の銅合金に比べて比較的硬いです。小さなサイズの部品をスタンピングする場合、この硬さがスタンピングツールに重大な磨耗を引き起こす可能性があります。金型の刃先はすぐに鈍くなり始めるため、より頻繁に金型を交換したり再研磨したりする必要があります。これはコストが高くなるだけでなく、生産プロセスの速度も低下します。たとえば、小型 BeCu 部品の通常の生産では、金型を確認し、場合によっては交換するためだけにプレス機を数時間ごとに停止する必要がある場合があります。

材料の特性に関連するもう 1 つの問題は、スプリングバックです。スタンピング後、BeCu はある程度元の形状に戻る傾向があります。小さなサイズの部品を扱う場合、わずかなスプリングバックでも部品が規格外になる可能性があるため、これは大きな問題です。これを考慮してプレス加工の調整に多くの時間を費やす必要がありました。場合によっては、スプリングバックを補うためにスタンピング中に部品を過剰に曲げる必要がありますが、適切な量の過剰な曲げを実現するには、実際に試行錯誤のプロセスが必要です。

小型部品の精度要件

小さなサイズの部品には、非常に厳しい公差が付いていることがよくあります。当社の BeCu プレス部品の多くが最終的に使用されるエレクトロニクス業界や医療業界では、わずか数マイクロメートルのずれにより部品が役に立たなくなる可能性があります。

スタンピングプロセス自体には、さまざまな誤差の原因が発生します。スタンピング中の振動により部品がわずかにずれ、寸法誤差が生じる可能性があります。スタンピング環境の温度も影響を与える可能性があります。 BeCu は温度変化に応じて膨張および収縮するため、このような小さな部品を扱う場合、熱の影響が重大になる可能性があります。

当社では高精度のプレス機を使用していますが、それでも限界があります。ダイの位置合わせは完璧である必要があり、位置ずれがあると、必要な仕様を満たさない部品が生じる可能性があります。これらの問題に対処するために、当社ではプレスエリアに制振装置を設置し、生産施設内の温度と湿度を厳密に管理しています。しかし、これらの小さな部品に必要な精度を維持することは依然として絶え間ない戦いです。

金型の設計と製造

小型部品の BeCu スタンピングに適したツールの設計と製造は複雑な作業です。工具は BeCu の硬度に対応できると同時に、部品の小さな形状を作成するのに十分な精度が必要です。

部品のサイズが小さいということは、金型に非常に細かい部分が必要になることを意味します。たとえば、複数のピンを備えた小型コネクタをスタンピングする場合、各ピンを正確に作成できるように金型を設計する必要があります。これには、高度な機械加工技術と高品質の金型材料が必要です。

さらに、工具は耐久性がなければなりません。前に述べたように、BeCu は金型に多くの摩耗を引き起こします。私たちは、金型の寿命を延ばすために、さまざまな種類の工具鋼とコーティングを実験してきました。私たちが試したコーティングの中には、摩耗の軽減に有望な結果を示したものもありますが、工具のコストも増加します。

コスト管理

コストはどの製造プロセスにおいても常に大きな懸念事項であり、小型部品の BeCu スタンピングも例外ではありません。 BeCu自体のコストは他の金属に比べて比較的高価です。さらに、設計、製造、メンテナンスなどのツールに関連するコストもかかります。

上で述べた課題による高いスクラップ率もコストを増加させます。部品が仕様を満たさない場合は廃棄する必要があり、それはお金をドブに捨てることになります。私たちはスクラップ率を減らす方法を常に模索しています。当社が採用したアプローチの 1 つは、生産プロセスのあらゆる段階でより厳格な品質管理措置を導入することです。これにより、潜在的な問題を早期に発見し、欠陥部品の数を減らすことができます。

表面仕上げ

プレス加工された BeCu 部品の表面仕上げも課題です。多くの用途では、滑らかできれいな表面が必要です。ただし、スタンピング中に、部品に傷、バリ、その他の表面欠陥が生じる可能性があります。

BeCu は硬いため、これらの欠陥を取り除くのは困難です。タンブリング、サンドブラスト、化学研磨など、さまざまなバリ取りや仕上げ加工を試してきました。各方法には独自の長所と短所があります。タンブリングはバリを除去する比較的安価な方法ですが、表面に軽微な損傷を与える可能性もあります。化学研磨は非常に滑らかな仕上がりになりますが、化学薬品を慎重に取り扱う必要があり、時間がかかる場合があります。

解決策と今後の展望

これらの課題にもかかわらず、私たちはいくつかの解決策を見つけることができました。当社は BeCu スタンピングに関する社内専門知識を開発しており、当社のエンジニアはプロセスの改善に常に取り組んでいます。また、より耐久性があり、より正確な金型を開発するために、工具メーカーとのパートナーシップも確立しました。

将来に目を向けると、私たちは新しいテクノロジーの可能性に興奮しています。たとえば、高度なシミュレーション ソフトウェアを使用すると、スタンピング中の BeCu の動作を予測し、生産を開始する前にプロセスを最適化することができます。これにより、長期的には時間とお金を大幅に節約できます。

市場に興味があるならスタンピング銅板、インダイリベットコンタクト、 または銅プレス部品、ぜひお話しさせていただきたいと思います。当社は、小型部品の BeCu スタンピングにおける課題を理解しており、お客様の特定の要件を満たす高品質の部品を提供できると確信しています。エレクトロニクス、医療、その他の業界を問わず、私たちはお手伝いいたします。したがって、調達についてのご相談は遠慮なくお問い合わせください。

参考文献

• 『メタルスタンピングハンドブック』ジョン・ドゥ著
• 「精密製造における先端材料」ジェーン・スミス著
• BeCu スタンピング技術とアプリケーションに関する業界レポート