アルミ・銅・真鍮の違いと最適な使い方

はじめに

設計や加工現場で「金属材料を選ぶ」と言ったとき、多くの人が鉄鋼材料を思い浮かべますが、実は非鉄金属も非常に多くの分野で使用されています。

特に「アルミニウム」「銅」「真鍮」は、軽さ・導電性・見た目・加工性などに優れ、用途によっては鉄よりも高いパフォーマンスを発揮します。

この記事では、それぞれの非鉄金属の性質や加工上の注意点、現場での材料選定のコツまで、実践的に掘り下げてご紹介します。

非鉄金属とは？鉄に頼らない設計の選択肢

非鉄金属とは、その名の通り「鉄以外の金属材料」。

アルミ・銅・真鍮以外にも、チタン、マグネシウム、ニッケル、亜鉛など様々ありますが、日常的な設計・加工で特に出番が多いのが以下の3つです。

アルミニウム（Al）｜軽くて強い万能素材

特徴と利点

• 比重2.7と非常に軽量

• 自然酸化皮膜による耐食性に優れ、腐食しにくい

• 熱・電気の伝導性も高い（銅には劣るが実用範囲）

• 合金化することで高強度・耐摩耗性・加工性が向上

よく使われるアルミ合金

加工性と注意点

• アルミは切削抵抗が低く、工具への負担が少ないため、高速加工に向く

• ただし軟らかすぎるとバリが出やすい・変形しやすいため、肉厚や支持構造に注意

• 高強度合金（A7075など）は応力腐食割れ（SCC）や表面腐食に配慮が必要

  
  

銅（Cu）｜電気と熱を通す金属の王様

特徴と利点

• 電気伝導率、熱伝導率ともに非常に高い（銀に次いでNo.2）

• 展延性（のばしても割れにくい）・耐食性にも優れる

• 一般的に比重は約8.9で、アルミに比べて重い

• 抗菌性があり、医療・衛生分野でも需要増

代表的な銅材と違い

加工性と注意点

 非常に加工しやすく、精密加工や薄物加工にも対応可能

 表面が酸化しやすいため、保管時や外観仕上げに注意

 切削時にはねばりのある切りくずが出やすく、切りくず排出対策が重要

真鍮（Brass）｜美観と加工性のハイブリッド素材

特徴と利点

 銅＋亜鉛の合金で、美しい金色の光沢と高い加工性が魅力

 銅より安価で、硬度や強度も向上

 硫黄・鉛を微量添加した**快削黄銅（C3604など）**は、切削性が非常に良好

代表的な真鍮材

加工性と注意点

 バリが少なく、寸法精度も出しやすいため、NC旋盤や自動盤加工に最適

 鉛入り材は加工性が良いが、RoHS指令（鉛規制）対象となる場合があるので要注意

 溶接にはあまり向かず、ろう付け・接着が主流

非鉄金属の選定ガイド｜失敗しないためのポイント

📌 材料特性 × 製品要件で考える

まとめ｜非鉄金属は「目的に応じて賢く使い分ける」時代

非鉄金属は、鉄では補えない性能を持つプロフェッショナルな素材です。 材料選定では、以下を意識しておくと判断ミスを防げます。

✅ チェックポイント

1. 使用環境（腐食・電気・熱・外観）

2. 加工方法（切削、曲げ、ろう付け、鍛造）

3. コストと調達性（在庫の有無、納期、RoHS対応）

🔧非鉄金属の特性を理解することで、 「鉄以外の選択肢を持つ＝設計の幅が広がる」という強力な武器になります。

「軽くて強く、見た目も美しい部品を作りたい」「電気信号が通る構造体を設計したい」 そんなときは、ぜひ非鉄金属の特徴を思い出してください！