cac301 材質 規格 成分 特性 用途 加工

CAC301材質の特性や成分、加工時の注意点を現場目線で解説。知らないとコストや不良に直結するポイントとは?

cac301 材質 規格 成分 特性 用途

あなたが乾式で削ると工具寿命が半分以下になります

CAC301の要点
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材質の正体

銅合金の一種で、青銅系鋳物として広く使用される材料

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主な特性

耐摩耗性・耐食性が高く、摺動部品に適している

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用途

ブッシュやベアリングなど機械部品に多用される


cac301 材質 成分 規格と特徴の基礎知識



CAC301はJIS規格で定義される銅合金鋳物で、主成分は銅(Cu)約85〜90%に対し、錫(Sn)や鉛(Pb)などが含まれます。特に鉛は5〜10%前後含まれることが多く、これが被削性を大きく左右します。ここが重要です。


この鉛含有により、切削時の工具への食いつきが弱まり、滑らかに削れる特性が生まれます。つまり快削材寄りです。一方で強度は鋼材ほど高くありません。つまり用途限定です。


例えば、S45Cと比較すると引張強さは約半分程度(200〜300MPa前後)に留まります。その代わり耐摩耗性は優秀です。用途次第ですね。


規格としてはCAC300番台は青銅鋳物群に属し、その中でもCAC301は比較的汎用性が高い位置付けです。選定ミスはコスト増につながります。ここは押さえたいポイントです。


cac301 材質 機械的性質と耐摩耗性の実態

CAC301の最大の特徴は「摺動性能」です。摩擦係数が低く、潤滑環境下での摩耗が少ないのが強みです。ここが核心です。


例えば軸受用途では、鉄同士の接触に比べて摩耗量が約1/3程度に抑えられるケースもあります。長寿命です。ただし無潤滑では話が変わります。注意が必要です。


また、圧縮強さは比較的高く、局所荷重にも耐えます。これがブッシュ用途に適する理由です。一方で衝撃には弱いです。つまり万能ではありません。


さらに、耐食性も優れており、水や海水環境でも使用可能です。船舶部品に採用される理由です。環境適応力が高いです。


cac301 材質 切削加工 工具寿命と注意点

CAC301は削りやすい材料ですが、条件を誤ると逆効果になります。ここが落とし穴です。


乾式加工では切粉が粘りやすく、工具に付着しやすくなります。その結果、工具寿命が約30〜50%低下するケースがあります。これは痛いですね。


切削条件としては、低〜中速(例:100〜200m/min)での加工が安定します。高速すぎると溶着が起きやすいです。つまりバランスです。


また、超硬工具よりもハイス工具の方が安定する場面もあります。意外ですね。特に小径加工では顕著です。


加工トラブル(溶着・仕上げ面荒れ)をぐ場面では、潤滑性向上が狙いになります。そのための対策として、水溶性切削油を使用するのが有効です。1つの対策で十分です。


cac301 材質 用途 具体例と選定ミスのリスク

代表的な用途は以下の通りです。


・ブッシュ
・ベアリング
・ウォームギア
・スライド部品


これらは摩耗と潤滑が関係する部品です。用途が明確です。


例えば、搬送装置のブッシュに使用した場合、適切な潤滑があれば交換周期が2倍以上になることもあります。コスト削減につながります。


しかし、強度を重視すべき箇所に使うと破損リスクがあります。例えば高衝撃部位です。これは危険です。


選定ミスは設備停止につながる場合もあります。1時間の停止で数万円〜数十万円の損失になることもあります。軽視できません。


cac301 材質 現場で差が出る管理と代替材の考え方

現場では材料管理も重要です。CAC301は見た目が似た銅合金と混同されやすいです。ここが盲点です。


例えばCAC406やCAC502などと混在すると、性能差により不具合が発生します。これは避けたいですね。識別が重要です。


硬さや色味、加工感である程度見分けることは可能ですが、確実なのはミルシート確認です。これが基本です。


また、コスト削減の観点では代替材検討も有効です。摩耗が軽い用途なら黄銅(C3604)に置き換えることで、材料費を約20〜30%削減できる場合もあります。条件次第です。


材料コスト増のリスクを抑える場面では、用途に応じた材質再選定が狙いになります。そのための手段として、仕入先に代替提案を依頼するのが現実的です。これで十分です。






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