厚板の銅加工が難しいのは、銅が硬いからではなく柔らかくて粘り、熱をよく伝え、よく伸び縮みするという3つの性質が板厚とともに一気に効いてくるためです。この記事では、切断・穴あけ・曲げ・仕上げの工程ごとに厚板銅ブスバーの難所を分け、それぞれ何が起きて、どう対策するのかを具体的な数値とあわせて整理します。あわせて、設計側が図面段階でできる配慮と、板厚20mmを超える形状を相談するときに伝えていただきたい情報もまとめました。

厚板
銅ブスバー
加工の難しさ
曲げ割れ
バリ
熱膨張
C1100
一貫加工

厚板の銅加工はなぜ難しいのか(理由は3つ)

厚板の銅加工が難しい理由は、①柔らかく粘るため工具に溶着してバリが出る、②熱伝導率が高く加工熱と冷却の管理が効きにくい、③板厚が増えるほど必要な加工力と曲げ半径が急に大きくなる、この3つです。硬い材料を削る難しさとは種類が違い、「軟らかいがゆえに狙いどおりに動かない」のが厚板銅の難所です。

物性を数字で並べると、銅が加工者にとってどういう相手なのかが見えてきます。導電率が高いという長所と、加工しにくさの原因は同じ「電子と熱がよく動く」性質から来ています。

要点:厚板銅の難しさは「硬い」ではなく「粘る・熱が逃げる・力が要る」の3点。

ブスバーで「厚板」と呼ぶのは何mmからか

ブスバー加工の現場で「厚板」と呼ぶのは、おおむね板厚10mm以上の平角銅です。厳密な規格上の定義はありませんが、10mmを超えるあたりから曲げの加圧力・内側の曲げ半径・穴あけの条件が段階的に変わり、5mm前後の板と同じ段取りでは作れなくなります。

当社が日常的に扱っているのは板厚2〜20mm・幅10〜200mmの平角銅で、板厚20mmまでを標準の範囲としています。20mmを超える図面は、形状ごとに加工方法を検討したうえでの個別相談としています。板厚帯ごとに何が変わるかを整理すると次のようになります。

要点:板厚10mmが分かれ目、20mmが標準範囲の上限。それ以上は個別検討。

切断・切削の難所と対策

厚板銅の切断・切削でいちばん起きるのは、切り屑が刃先に溶着して仕上げ面が荒れ、端面に大きなバリが残ることです。対策は、すくい角が大きく切れ刃のシャープな工具を使い、低速切削を避けて切削速度を上げること、そして切削油の種類を銅に合わせて選ぶことです。

レーザー切断は厚板銅では万能ではない

銅は可視光〜近赤外の反射率が高く、レーザー切断では鋼板やステンレスほど厚みを稼げません。装置と発振器によりますが、鋼板が30mm前後まで切れる設備でも、銅は10mm程度までを対応範囲とする例が一般的です。厚板の銅を「鋼と同じように切れるはず」と考えて図面を描くと、加工方法の変更や外注分割が必要になり、納期とコストに跳ね返ります。

要点:厚板銅はレーザー任せにできない。切断方法を板厚と形状から選ぶ。

穴あけ・タップの難所と対策

厚板銅の穴あけで注意するのは、抜け際に出る大きなバリと、粘りによるドリルの食い込み(いわゆる食いつき)です。板厚が20mmになると穴の中でも切り屑が長くつながりやすく、屑の排出が悪くなると穴径が拡がり、面粗さも荒れます。

電気設計側で押さえておきたいのは、穴が通電断面を削るという点です。ボルト穴が入ると、その断面ではボルト穴径分の幅が失われます。縁距離が足りないと、締結時に端部が変形して接触面が浮きます。

     ← 幅 W →
  ┌───────────────┐
  │   ○       ○   │  ← 穴径 d
  └───────────────┘
    ↑   ↑       ↑
    e   p       e     e:縁距離 / p:穴間ピッチ

  ・ボルト穴部の有効断面 ≒ 板厚 t ×(W − d)
  ・縁距離 e が小さいと締結時に端部が逃げる
  ・厚板ではバリ高さも大きくなるため面取りが効く

たとえば板厚10mm×幅60mmのブスバー(断面積600mm²)に、M12用のφ13の穴を1つ開けると、その位置の有効断面は10×(60−13)=470mm²になり、もとの約78%まで下がります。発熱はこの最小断面で決まるため、許容電流の検討は穴位置を含めた最小断面で行うのが安全側です。

要点:厚板の穴はバリと断面欠損の2面で見る。許容電流は穴位置の最小断面で判断。

厚板の曲げでいちばん起きること(割れ・はらみ・穴ピッチ)

厚板の曲げで起きるのは外側の割れ、側面のはらみ(出っぱり)、両端の穴ピッチのずれの3つです。板厚5mm程度と同じ条件で20mmを曲げるとひび割れが出るため、内側の曲げ半径・質別・曲げ方向を板厚に合わせて決め直す必要があります。

割れを避ける内Rの考え方

純銅の焼鈍材(O材)であれば、内側の曲げ半径は板厚の1倍程度から曲げられるのが一般的です。ただし板厚が厚くなるほど、また質別が硬くなるほど、割れを避けるために大きなRが必要になります。硬質材や厚板では板厚の数倍を見込むこともあります。

側面のはらみと穴ピッチのずれ

厚板を曲げると、断面が押しつぶされる方向に動くため曲げ部の側面に出っぱりが生じます。盤内で絶縁物や隣相との距離を詰めて設計している場合、この出っぱりが効いてくるので、曲げ後に側面を削って寸法を出します。

もうひとつが穴ピッチです。銅は柔らかいため、曲げ工程が複数に及ぶ複雑な形状になるほど、両端の接続穴のピッチが安定しません。対策は工程の順序で、曲げを終えてから穴あけを行います。

要点:厚板の曲げは内Rを大きく、側面は削って出し、穴は曲げ後に開ける。

厚板で寸法精度をどう保つか

厚板ブスバーの寸法精度は、加工前の試し曲げで材料の伸びを実測し、その値を展開長に織り込むことで確保します。銅は線膨張係数が約16.5×10⁻⁶/Kと大きく、加工熱や季節の温度差でも寸法が動くため、図面公差だけを見て加工しても合わないことがあります。

この表は、通電時の温度上昇でも同じだけ動くことを意味します。長尺の母線を両端で固定すると、伸びの逃げ場がなくなって支持部やボルトに力がかかります。設計側では長孔や可撓継手で逃がし、加工側では測定時の温度条件をそろえることで、双方の数値を合わせます。

反りと平面度

厚板は反りが問題になりにくいと思われがちですが、圧延で入った内部応力が加工で解放されると、切断後に反ることがあります。特に長尺を細く切り出した場合に出やすく、寸法は公差内でも締結面が浮いて接触面積が減ります。締結面の平面度は、通電性能に直接効く項目です。当社では切断・曲げ・穴あけを一貫して行い、工程内で穴位置と締結面の状態を確認しています(考え方は品質管理のページで紹介しています)。

要点:厚板の精度は「試し曲げの実測」と「温度条件をそろえた測定」で作る。

2026年、厚板ブスバーの相談が増えている理由

厚板ブスバーの相談が増えている直接の理由は、データセンターと蓄電システムで1系統あたりの電流値が上がり、従来の板厚では断面が足りなくなっていることです。電流は電圧を下げるほど増えるため、直流の低圧側で導体が一気に太くなります。

同じ電力でも電圧が低いほど電流が増え、必要な断面積が増えます。断面積を増やす手段は「幅を広げる」か「板厚を増やす」かですが、盤内の幅には限りがあるため、板厚方向に伸ばす選択になりやすいのが厚板需要の背景です。ただし交流では表皮効果で厚みを増やしても容量が伸びにくくなるため、複数枚に分けるほうが有利な場合もあります。銅を選ぶ利点については銅ブスバーのメリットのページも参考にしてください。

要点:低圧大電流化が厚板需要の源。ただし交流は厚くするより分割が効く場合もある。

厚板の加工を依頼するときに決めておく項目

厚板の加工を相談するときは、板厚・質別・曲げの内R・穴の基準・締結面の指定の5つが決まっていれば、加工方法と納期の見通しが立ちます。逆にこの5つが未定のまま図面が固まると、加工側で作れない形になっていることが後から分かり、手戻りになります。

要点:厚板は「板厚・質別・内R・穴基準・締結面」を先に決めると手戻りが減る。

よくあるご質問