銅の精密研磨加工 | 加工事例と素材の特徴・用途

この記事では、銅の特徴や用途、TDCによる銅の精密加工事例についてご紹介します。

研磨加工とは、ワークを「砥粒」と呼ばれる細かな硬い粒子に接触させたり、薬品に浸漬（しんし）させたりして、製品の表面の凸凹を取り除く加工のことです。TDCの超精密研磨加工では、ワークの材質や加工方法に応じて、ナノメートル単位での表面処理に対応できます。

TDCの研磨加工については、『研磨加工』の記事をご確認ください。

TDCにおける銅の研磨加工の特徴

TDCでは、銅をはじめとした幅広い素材の研磨加工・精密加工に対応します。なかでも、高い精度が求められる精密部品の加工を得意としております。

TDCの銅の研磨加工の強みや特徴は以下の通りです。

• ラップ研磨による精密加工

TDCは、高精度な加工が可能な「ラップ研磨（ラッピング研磨）」を得意としています。

ラップ研磨は、微小な砥粒が含まれた研磨材を用いてワークを研磨するため、一般的な砥石による加工に比べて、高精度な加工を実現します。

また、研磨量の制御に対応しているので、歪みやキズのない鏡面加工が求められる製品や、精密部品の加工に適しています。

• 短納期・特急対応が可能

TDCは、100台以上の研磨装置を所有しているため、大ロットの短納期対応が可能です。また、特急対応が必要な場合のご相談にも対応させていただきます。

• 小ロットからでも対応可能

試作品や小ロット生産のご依頼もTDCにお任せください。

• 高品質かつ低コストの加工を実現

TDCで所有している100台以上の研磨装置のうち、約半数は自社製を採用。高品質な製品を低コストでご提供いたします。

• 豊富な加工機械による幅広い対応

TDCは、片面鏡面ラップ機、両面ラップ機、CMPラップ機などの加工機械を所有しており、ご要望の品質やコストに応じた研磨加工に対応いたします。

また、マシニングセンターやフライス盤などの加工機械を所有しているため、研磨加工以外の対応も可能です。

TDCにおける銅の精密加工例

TDCにおける代表的な銅の精密加工例を3点ご紹介します。

その他材質についての加工実績は、下記ページよりご覧いただけます。
・TDCの表面粗さ実績一覧

銅の研磨加工①：「銅材　テストピース/試験片」

• サイズ：ご希望のサイズにて
• 加工内容：ご希望のサイズにて鏡面試験片を製作いたします。純銅～合金まで材質問わず対応可能です。
• 精度：Ra≦1nm（粗い面の製作も可能です）

銅の研磨加工②：「銅　長尺箔鏡面加工」

• サイズ：220 x t0.018 x 10M（サイズは任意にて対応可能）
• 加工内容：薄く、長尺状の箔を鏡面に仕上げます。材質にもよりますが、面粗さRa5nm以下で仕上げます。
• 精度：Ra≦5nm

銅の研磨加工③：「銅プレート鏡面加工」

• 材質：銅プレート　平面度入れ研磨加工
• サイズ：400x500x10
• 加工内容：両面を研磨し平面度≦0.001、片面を鏡面に仕上げました。平面度に関しては、平面だけではなく、ご希望の凹凸の形状でも製作可能です。
• 精度：平面度≦0.001、面粗さRa≦1nm

銅の特徴・用途

銅（Cu）は、原子番号29の金属元素で、赤みを帯びた金属光沢を持つ素材です。古くから電気・熱の伝導性に優れる非鉄金属として知られています。
高い導電率・熱伝導率、優れた加工性や耐食性、抗菌性など多様な特性を持ち、精密機器から日用品まで幅広く利用されています。

また、亜鉛を加えた黄銅（真鍮）、ニッケルを加えた白銅、錫を加えた青銅（ブロンズ）など、用途に応じてさまざまな銅合金としても活用されます。

ここでは、銅の基本的な性質についてご紹介します。

• 高い導電率と熱伝導率

銅は電気・熱を非常に効率よく伝える性質を持っています。
これにより、電気配線、コネクタ、放熱部品など、電子機器の重要部品に多く採用されています。

• 非磁性

銅は磁性を持たない金属であり、磁気の影響を避けたい測定機器や精密電子装置に適しています。

• 優れた加工性と耐食性

展性・延性・切削性に優れ、線材・板材・パイプなど、幅広い形状へ加工できます。
また耐食性が高く、配管材や建築材、船舶・車両部品にも使用されています。
一方で比較的柔らかく傷がつきやすいため、精密加工では治具選択や加工条件に配慮が必要です。

• 美しい光沢と経年変化

銅は研磨や仕上げによって鮮やかな光沢を得られます。
高級感のある外観を活かし、建築装飾やインテリア用途にも用いられます。
また、時間とともに酸化し、赤褐色から緑青へ変化する独特の風合いが評価されることもあります。

• 抗菌作用

銅イオンが細菌の増殖を抑える作用を持ち、衛生面が重視される環境で利用されています。
キッチン用品や排水口バスケット、医療施設のタッチサーフェスなどに活用されています。

銅の研磨加工の種類・方法

銅の研磨加工は、ラップ研磨・バフ研磨・化学研磨・電解研磨・CMP研磨が主に採用されています。TDCでは、ラップ研磨やCMP研磨をはじめとした研磨技術により、ご要望の銅研磨に対応いたします。

• ラップ研磨（ラッピング研磨）

ラップ研磨（ラッピング研磨）は、ラップ盤と呼ばれる平坦な研磨面にワークを密着させ、砥粒を含むスラリー（研磨剤）を介して圧力と相対運動を与えることで微細に材料を除去する加工法です。

単面・両面の方式があり、特に両面ラップでは上下から均一に圧力がかかるため、平坦度・平行度に優れた高精度仕上げが可能です。砥粒の種類や粒径、スラリー量、荷重条件などを最適化することで、鏡面と呼ばれる高品位な表面を得られます。
ラップ研磨の基礎知識について知りたい方は『ラップ・ラッピング研磨加工』のページをご参照ください。

• バフ研磨

バフ研磨は、綿やフェルトなどで作られた円盤状のバフに研磨剤を付与し、高速回転させてワーク表面に当てることで、微細な除去と塑性変形により光沢を付与する仕上げ加工です。

主にデザイン面や外観品質の向上に適した加工方法ですが、寸法精度や平坦度を重視する場合には、別の手法を検討する必要があります。より高い平面度や表面精度が求められる際は、ラップ研磨やCMPなどの高精度研磨が有効です。

• 化学研磨

化学研磨は、ワークを専用の処理液に浸漬し、化学反応により表面層を微量に溶解除去することで平滑化する研磨手法です。
材料の凸部が優先的に反応するため、機械的な接触を用いずに表面の凹凸を整えることができます。

光沢仕上げや、機械研磨では届かない複雑形状部の処理、微細バリの除去などに有効です。
一方で、初期の表面凹凸が大きい場合は、均一な平滑化に時間を要する場合があります。

• 電解研磨

電解研磨は、ワークを電解液に浸漬し、陽極側での電気化学的溶解（アノード溶解）によって表面の微細な凹凸を除去する研磨方法です。
機械的な接触を伴わないため、複雑形状や物理的に磨きにくい内部形状の仕上げに適しています。

一方で、深いキズや大きな凹凸の除去は難しく、均一な表面仕上げや光沢付与を目的とした最終仕上げに用いられることが多い加工です。

• CMP研磨

CMP研磨（Chemical Mechanical Polishing）は、化学反応による溶解作用と、砥粒による機械的研磨を組み合わせた精密加工技術です。
化学と機械作用を同時に用いることで、材料表面を均一に平坦化でき、原子レベルに迫る表面粗さの調整が可能です。

特に半導体ウエハや高精度光学部品など、極めて高い平坦度と表面品質が求められる分野で用いられています。

CMP研磨の詳細やTDCでの加工事例については『CMP研磨加工』のページで詳しく解説しています。

銅の精密加工はTDCにお任せください

銅は、メリットの多い金属ではあるものの、硬度はあまり高くないことから、高精度で研磨するには高い技術が求められます。

TDCでは、片面鏡面ラップ機、両面ラップ機、CMPラップ機などのさまざまな加工機械を有しているため、製品の仕様やコストに応じた研磨加工に対応いたします。
精度が求められる精密加工をご検討の際は、ぜひTDCまでご相談ください。

TDCの基本情報

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