تصنيع النحاس بالقطع

تحظى معادن النحاس بتقدير كبير لمظهرها. ويُستخدم في المقام الأول في الأعمال الفنية اليومية وعلى الأواني. ويتميز النحاس بخصائص مادية وكهربائية أفضل مقارنةً بمادة ألومنيوم أو ألومنيوم. وهذا يجعلها ضرورية لإنتاج أجزاء معقدة. تُستخدم هذه الأجزاء في تطبيقات مثل أقطاب EDM الكهربائية.

ومع ذلك، فإن النحاس عادةً ما يكون من الصعب تشغيله آليًا. وتطرح هذه الصلابة عدة مشاكل على النحو التالي. تشمل المواد المضافة الألومنيوم والزنك والسيليكون والقصدير. وتؤدي هذه التركيبات إلى تكوين سبائك مثل النحاس الأصفر والبرونز. كما يتم إنتاج سبائك النيكل والفضة لتلبية متطلبات محددة.

وبالتالي فإن كل سبيكة من السبائك مصممة لتطبيقات الآلات الدقيقة. ولذلك، فإنها تلعب دورًا مهمًا في العديد من المجالات. يصبح تصنيع أجزاء سبائك النحاس آليًا أكثر سهولة، مما يسمح بإنتاج أكثر كفاءة. وهذا بدوره يمكّن من الإنتاج بكفاءة أكبر. ولا تزال للنحاس قيمة في جميع المجالات بسبب تعدد استخداماته. بل إنه يكون أكثر فائدة عند دمجه مع معادن أخرى. ومع ذلك، لا يمكن الاستغناء عن النحاس، وستستمر الصناعة في مواجهته في المستقبل.

ستركز هذه المقالة على طرق التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي للنحاس، والعوامل الأساسية التي يجب مراعاتها، والاستخدامات المختلفة للنحاس، وخدمات التصنيع الآلي اللازمة. لذا، دعنا نساعدك في فك شفرة المعلومات التي تحتاجها لتحقيق أقصى استفادة من هذا المعدن المفيد.

تصنيع النحاس باستخدام الحاسب الآلي باستخدام الحاسب الآلي:

عندما يتعلق الأمر ب التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي للنحاس، هناك عاملان حاسمان يجب مراعاتهما للحصول على أفضل النتائج:

1. الاختيار الأمثل لمواد الأدوات:

إن التعامل مع النحاس الخام يمثل مشكلة لأن المادة لينة للغاية، مما يجعل الأدوات تتآكل بسرعة كبيرة ويصعب إزالة البُرادة. وتتمثل إحدى المشاكل التي غالبًا ما تواجهها في تكوين حافة متراكمة، وهي حالة تتشبث فيها جزيئات النحاس بالأداة وتنتج أسطحًا غير مستوية. للقضاء على هذه المشاكل، من الضروري استخدام أدوات القطع المصنوعة من مواد مثل الفولاذ عالي السرعة (HSS). تشتهر أدوات HSS على وجه التحديد بقطع النحاس لأنه معدن ناعم ولا تتكسر أدوات HSS بسرعة أثناء استخدام ماكينات التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب.

2. تحديد معدل التغذية المثالي:

يحدد معدل التغذية السرعة التي تتحرك بها أداة القطع باستخدام الحاسب الآلي على قطعة النحاس. عندما يتعلق الأمر بالتشغيل الآلي للنحاس، يُنصح بالحفاظ على معدل التغذية بين المعتدل والمنخفض. يمكن أن تؤدي معدلات التغذية العالية إلى توليد الكثير من الحرارة، وهو أمر غير مفضل في تطبيقات التصنيع الآلي الدقيق.

يتمثل أحد الجوانب المهمة للتحكم في معدل التغذية في أنه أمر حيوي للدقة والتشطيب السطحي أثناء التصنيع الآلي. إذا كانت هناك حاجة لمعدلات تغذية أعلى في مشروعك، يصبح من الضروري استخدام سوائل القطع أو سوائل التبريد لأنه يجب التخلص من الحرارة للحصول على دقة أفضل في عملية التصنيع الآلي.

3. اختيار الدرجة الصحيحة من المواد

يعد اختيار الدرجة الصحيحة للنحاس أحد أهم القرارات التي يتم اتخاذها أثناء تصميم أي مشروع. تبلغ درجة نقاوة النحاس الصلب الكهربائي (ETPC)، المعروف أيضاً بالنحاس النقي (C101)، 99%. يمكن أن تكون موثوقية 99% مشكلة ومكلفة، خاصةً فيما يتعلق بالمكونات الميكانيكية.

عند المقارنة بين المادتين، فإن C110 أكثر توصيلًا من C101، وأكثر سهولة في الوصول إلى الماكينات من C101، وأحيانًا أرخص. يعد اختيار درجة المادة الصحيحة أمرًا حاسمًا لتحقيق ضرورات التصميم بالطريقة المناسبة.

يجب مراعاة قابلية التصنيع بغض النظر عن نوع المواد المدمجة في تطوير المنتج. يجب على المرء اتباع مبادئ سوق دبي المالي حرفياً للحصول على أفضل النتائج. تتضمن بعض التوصيات التحكم عن كثب في تفاوت الأداء وفحص الأبعاد. لا تصنع جدرانًا رقيقة ذات أنصاف أقطار صغيرة لتحسين التشغيل الآلي. يجب أن تبقى سماكة الجدران عند حد أدنى 0.5 مم كحد أدنى لقوة الهيكل.

بالنسبة إلى التفريز باستخدام الحاسب الآلي، يبلغ الحد الأقصى للحجم 1200 مم × 500 مم × 152 مم، بينما يبلغ الحد الأقصى للحجم بالنسبة إلى الخراطة باستخدام الحاسب الآلي 152 مم × 394 مم. صمم القطع السفلية ذات المقاطع الجانبية المربعة أو أنصاف الأقطار الكاملة أو التوافقيات لتقليل عمليات التشغيل الآلي. هذه الإرشادات خاصة بالمكونات النحاسية وهي ضرورية لتعزيز الإنتاجية وجودة المكونات.

سبائك النحاس للتشغيل الآلي

تشمل المواد النحاسية معادن تجارية مختلفة تُستخدم في صناعات مختلفة اعتماداً على الخصائص المطلوبة لتطبيق معين.

1. نحاس نقي:

ومن المعروف أن النحاس يكون في أنقى صوره وليّن ويمكن تشكيله بسهولة. وقد يحتوي على نسبة صغيرة من إضافات السبائك لتحسين خصائصه، مثل تحسين القوة. يستخدم النحاس عالي النقاء في التطبيقات الكهربائية، بما في ذلك الأسلاك والمحركات والمعدات الأخرى والتطبيقات الصناعية مثل المبادلات الحرارية.

تُصنَّف الدرجات التجارية للنحاس النقي حسب أرقام UNS C10100 إلى C13000. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب قوة وصلابة أعلى، مثل تصنيع نحاس البريليوم، فإن خلط النحاس النقي مع البريليوم هو ممارسة شائعة.

2. النحاس الإلكتروليتي:

يتم الحصول على النحاس الصلب الكهربي من النحاس الكاثود، المكرر بالتحليل الكهربي، ويحتوي على شوائب ناقصة. والدرجة الأكثر استخدامًا هي C11000، والتي توفر توصيلًا كهربائيًا يصل إلى 100% IACS ومرونة عالية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الكهربائية مثل اللفات والكابلات وقضبان التوصيل.

3. نحاس خالي من الأكسجين:

ونظراً لمحتواها الضحل من الأكسجين، تتميز درجات النحاس الخالية من الأكسجين مثل C10100 (الخالية من الأكسجين الإلكتروني) و C10200 (الخالية من الأكسجين) بمحتوى ضحل من الأكسجين وموصلية كهربائية عالية. تُصنع هذه النحاسيات في ظروف غير مؤكسدة وتستخدم في الإلكترونيات عالية التفريغ مثل أنابيب الإرسال وموانع التسرب من الزجاج إلى المعدن.

4. نحاس التصنيع الحر للقطع الحر:

تحتوي هذه السبائك النحاسية الأساسية على إضافات النيكل والقصدير والفوسفور والزنك، والتي تهدف إلى تحسين قابلية التشغيل الآلي. تشمل بعض السبائك المعروفة البرونز والنحاس والقصدير والفوسفور والنحاس الأصفر والنحاس والزنك، والتي تتميز بالصلابة العالية وقوة الصدم وقابلية التشغيل ومقاومة التآكل. ولها استخدامات في مختلف عمليات التصنيع، مثل تصنيع العملات المعدنية والأجزاء الكهربائية المشكّلة آليًا والتروس والمحامل والأجزاء الهيدروليكية للسيارات.

تقنيات تصنيع النحاس آلياً

فيما يلي بعض الطرق الأكثر كفاءة في تصنيع النحاس آلياً:

إن تصنيع النحاس آليًا كمادة هي عملية ترتبط ببعض الصعوبات بسبب مرونة المادة وليونتها ومتانتها. وعلى الرغم من ذلك، يمكن خلط النحاس بعناصر أخرى مثل الزنك والقصدير والألومنيوم والسيليكون والنيكل، مما يحسّن من إمكانية تصنيع النحاس آليًا. عادةً ما يكون قطع هذه السبائك أسهل من المواد ذات الصلابة المماثلة، وعادةً ما تحتاج إلى قوة قطع أقل. فيما يلي بعض تقنيات التصنيع الآلي الشائعة الاستخدام للنحاس، مما يضمن إنتاجًا دقيقًا في خدمات تصنيع النحاس الاحترافية:

التفريز باستخدام الحاسب الآلي للسبائك النحاسية

يعد الطحن من بين أكثر التقنيات فعالية لقطع سبائك النحاس بمساعدة التحكم العددي بالكمبيوتر. يتم ذلك تلقائيًا بمساعدة أداة القطع الدوارة التي يتم التحكم فيها بالكمبيوتر لتشكيل قطعة العمل بالحجم المطلوب. يمكن إنتاج الأجزاء النحاسية ذات الأخاديد والخطوط والثقوب والجيوب والأسطح المسطحة من خلال التفريز باستخدام الحاسب الآلي.

تتضمن الاعتبارات الحرجة لطحن النحاس أو سبائكه باستخدام الحاسب الآلي ما يلي:

• اختيار مادة القطع المناسبة مثل درجات كربيد N10 و N20 أو HSS.
• يؤدي إبطاء سرعات القطع بحوالي 10% إلى تحسين عمر الأداة.
• تخفيض إضافي لسرعات القطع (بمقدار 15% لأدوات الكربيد و20% لأدوات HSS) عند العمل مع سبائك النحاس المصبوب مع الجلد المصبوب.

الخراطة باستخدام الحاسب الآلي للنحاس

تُعد الخراطة باستخدام الحاسب الآلي مناسبة لتصنيع النحاس لأن قطعة العمل تدور بينما تظل الأداة ثابتة وتقوم بالقطع اللازم. تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في تصنيع السلع الميكانيكية والإلكترونية. فيما يلي بعض التوصيات الرئيسية لخراطة النحاس وسبائكه باستخدام عملية الخراطة باستخدام الحاسب الآلي:

• يجب أن تكون زاوية حافة أداة القطع بين 70 و95 درجة.
• لقطع أنواع النحاس الأكثر نعومة، يجب أن تكون زاوية حافة أداة القطع أقل قليلاً من 90 درجة لمنع التلطيخ.
• قلل من زاوية أداة القطع وحافظ على أعماق قطع ثابتة حتى تدوم الأداة لفترة أطول، ويمكن إجراء معدل القطع بشكل أسرع، ويقل الضغط على الأداة.
• يجب التحكم في موضع حافة القطع الأولى للتحكم في القوى والحرارة التي تنتج وقت القطع.

تُظهر الطرق المذكورة أعلاه فعالية التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي للنحاس وسبائكه في إنتاج القطع لمختلف القطاعات.

الاعتبارات الخاصة بالتشطيب السطحي للنحاس

يُعد تشطيب السطح أمرًا بالغ الأهمية في التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي للنحاس لتلبية معايير الجودة المطلوبة للأجزاء في التطبيقات الخاصة بها. استنادًا إلى أهداف البحث المذكورة أعلاه، تم تطوير الأهداف المحددة التالية في سياق العمل الحالي بهدف تحقيق الهدف الأساسي المتمثل في تحسين معايير التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للنحاس:

تتمثل الاستراتيجية الأولى للتحكم في تشطيب السطح في تغيير معلمات التشغيل الآلي. النهج المحدد للتحكم في خشونة السطح أمر أساسي. انتبه بشكل خاص إلى نصف قطر المقدمة أو نصف قطر زاوية الأداة: يجب أيضًا التركيز كثيرًا على نصف قطر المقدمة أو نصف قطر زاوية الأداة. علاوة على ذلك;

• قلل من نصف قطر الأنف بالنسبة للسبائك النحاسية الأكثر نعومة، ولا تقم بتلميع السطح الخشن.
• تعتبر الحشوات الممسحة أكثر ملاءمة لتوفير سطح القطع النظيف المطلوب مع الحفاظ على معدل التغذية.

خيارات ما بعد المعالجة للتشطيب باستخدام الحاسب الآلي للنحاس الأصفر

بالإضافة إلى تحسين تقنيات التصنيع الآلي، يجب النظر في طرق ما بعد المعالجة لتحقيق التشطيبات السطحية المطلوبة. إلى جانب تحسين استراتيجيات التصنيع الآلي، من الضروري أيضًا مراعاة احتياجات ما بعد المعالجة للحصول على تشطيب السطح المطلوب.

• التلميع اليدوي: تستغرق هذه العملية وقتاً طويلاً ولكنها فعّالة في إعطاء السطح ملمساً ناعماً ولامعاً.
• التفجير الإعلامي وهو يعطي لمسة نهائية غير لامعة وجيد في إخفاء العيوب الطفيفة في السطح.
• التلميع الكهربائي: مناسب للنحاس لأنه يحسّن من التوصيلية، ومن ثم السطوع والمظهر، مما يمنحه مظهراً مصقولاً.

هذه التقنيات لا تجعل المنتجات المصنوعة من النحاس المصنوعة آليًا مفيدة فحسب، بل تجعلها أيضًا ذات مظهر صحيح وتؤدي الوظيفة المطلوبة. انتقل إلى التصنيع الآلي للبرونز الصفحة لمعرفة المزيد.

التطبيقات المتنوعة للتشغيل الآلي للنحاس باستخدام الحاسب الآلي

يُستخدم تصنيع النحاس آليًا في مجالات مختلفة، وله مزايا في خصائص المادة وفرصها. فيما يلي بعض القطاعات الرئيسية التي تكون فيها الأجزاء النحاسية المُشغَّلة آليًا جزءًا لا يتجزأ من النحاس؛ حيث يتميز النحاس في التطبيقات الميكانيكية بموصلية حرارية عالية جدًا ومقاومة عالية للتآكل. ويستخدم على نطاق واسع في: فيما يلي كيفية استخدامه:

• تُستخدم أنظمة HVAC (التدفئة والتهوية وتكييف الهواء) للمبادلات الحرارية لتأكيد التبادل الحراري الأمثل.
• ترجع صناعة السيارات بالنسبة للمشعات إلى قوة وكفاءة نقل الحرارة في تعزيز أداء محرك السيارة.
• تُستخدم الكهرباء في إنتاج المحامل، حيث تدوم الماكينات لفترة أطول وتقلل من الاحتكاك بسبب طبيعة النحاس غير اللاصقة.
• مستويات عالية من الدقة في تشطيب فوهات اللحام بالغاز وهو أمر حيوي للغاية في عملية اللحام.
• صناعة السباكة للمنتجات التي لا تتأثر بالتآكل وبالتالي يمكن أن توفر ضمانًا لملحقات السباكة.
• في الصناعات الكهربائية والإلكترونية، تحظى الموصلية الكهربائية الفائقة للنحاس بتقدير كبير في الصناعات الكهربائية والإلكترونية.
• يتم تصنيع معدات كهربائية لقضبان الناقل لاستخدامها في توزيع التيار في أنظمة التوزيع.
• المحركات والملفات لقطاع الإلكترونيات، حيث يفضل توصيل النحاس، والمحطات الطرفية.
• من بين الاستخدامات الشائعة للأسلاك في المنازل والمكاتب والمصانع، تُستخدم الأسلاك النحاسية لكفاءتها وأمانها.

وبالإضافة إلى هذه الاستخدامات، وبسبب خصائصه غير المغناطيسية ومرونته، فقد تم استخدام النحاس بطرق مختلفة في صناعات مختلفة:

• يتم تطبيق تصنيع النحاس آلياً في الصناعات التحويلية بشكل أساسي لإنشاء أجزاء دقيقة تُستخدم في قطاعات الآلات والمعدات.
• يتم استخدام النحاس في صناعة الطيران في تلك المنتجات التي من المرجح أن يتم الاعتماد عليها ويتوقع أن يكون أداؤها على النحو الأمثل، مثل إلكترونيات الطائرات وقطع الغيار.
• يُستخدم النحاس المشكّل أيضاً في صناعة السيارات في الأنظمة الكهربائية وأجزاء المحركات لزيادة أدائها وطاقتها.
• تشمل تقنيات الطاقة المتجددة ألواح الطاقة الشمسية وتوربينات الرياح وغيرها من الآلات التي تستخدم النحاس بسبب توصيلها للنحاس، مما يعزز توليد الطاقة ونقلها.

تثبت هذه الأمثلة تعدد الاستخدامات والحاجة إلى تصنيع النحاس في مختلف المجالات لأنه يخدم الوظيفة المقصودة اللازمة لتحقيق المواصفات الفنية والوظيفية المطلوبة لتقديم الموثوقية والإنتاجية والأداء اللازم في العديد من الاستخدامات.

استكشف خدمات تصنيع النحاس آلياً في CNM.

تُستخدم الأجزاء النحاسية المشكّلة باستخدام الحاسب الآلي بشكل شائع في العديد من الصناعات في المجتمع المعاصر. ومع ذلك، يجب أن تلبي خدمات تصنيع النحاس عالية الجودة مواصفات التصميم الدقيقة ومتطلبات المنتج.

CNM Tech هي واحدة من أفضل 10 خدمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي باستخدام الحاسب الآلي في العالم، لدينا موظفون يتمتعون بالخبرة الكافية لنقدم لك أفضل خدمات التفريز والخراطة باستخدام الحاسب الآلي بناءً على تصميماتك. وسواءً كان لديك هندسة معقدة في تطبيقك أو متطلبات تفاوتات ضيقة في المكونات الصناعية، فنحن ملتزمون بتزويدك بما يفوق توقعاتك. اتصل بـ CNM الآن للحصول على مساعدة احترافية في خدمات تصنيع النحاس باستخدام الحاسب الآلي ذات الجودة العالية.