Kobbermetaller er højt værdsat for deres udseende. Det bruges først og fremmest i hverdagskunst og på redskaber. Kobber har bedre materiale- og elektriske egenskaber sammenlignet med aluminium eller aluminium. Det gør det vigtigt at producere komplekse dele. Disse dele bruges i applikationer som EDM-elektroder.

Men kobber er typisk udfordrende at bearbejde. Denne hårdhed giver flere problemer som følger. Tilsætningsstofferne omfatter aluminium, zink, silicium og tin. Disse kombinationer resulterer i dannelsen af legeringer som messing og bronze. Nikkel-sølv-legeringer produceres også for at opfylde specifikke krav.

Hver eneste af legeringerne er således designet til præcise bearbejdningsopgaver. Derfor spiller de en vigtig rolle inden for mange områder. Bearbejdningen af dele i kobberlegeringer bliver mere tilgængelig, hvilket giver mulighed for en mere effektiv produktion. Dette gør det igen muligt at producere mere effektivt. Kobber er stadig værdifuldt inden for alle områder på grund af dets alsidighed. Det er endnu mere nyttigt, når det kombineres med andre metaller. Ikke desto mindre er kobber uerstatteligt, og industrien vil fortsat støde på det i fremtiden.

Denne artikel vil fokusere på cnc-bearbejdningsmetoder for kobber, vigtige faktorer at overveje, forskellige anvendelser af kobber og nødvendige bearbejdningstjenester. Så lad os hjælpe dig med at afkode de oplysninger, du skal bruge for at få mest muligt ud af dette instrumentelle metal.

CNC-bearbejdning af kobber:

Når det kommer til CNC-bearbejdning af kobberer der to kritiske faktorer, man skal huske på for at få optimale resultater:

1. Optimalt valg af værktøjsmateriale:

Det er problematisk at arbejde med rå kobber, fordi materialet er meget blødt, hvilket gør, at værktøjet slides meget hurtigt, og det er en udfordring at fjerne spåner. Et af de problemer, man ofte støder på, er dannelsen af en opbygget kant, som er en tilstand, hvor kobberpartikler klæber til værktøjet og skaber ujævne overflader. For at eliminere disse problemer er det nødvendigt at anvende skæreværktøjer, der er fremstillet af materialer som højhastighedsstål (HSS). HSS-værktøjer er særligt velegnede til at skære i kobber, da det er et blødt metal, og HSS-værktøjer bliver ikke hurtigt sløve, når man bruger CNC-maskiner.

2. Indstilling af den ideelle fremføringshastighed:

Tilspændingshastigheden bestemmer den hastighed, hvormed CNC-skæreværktøjet bevæger sig på kobberemnet. Når det drejer sig om kobberbearbejdning, anbefales det, at man holder tilspændingshastigheden mellem moderat og lav. Høje tilspændingshastigheder kan producere meget varme, hvilket ikke er at foretrække i præcisionsbearbejdningsapplikationer.

Et af de kritiske aspekter ved at kontrollere tilspændingshastigheden er, at den er afgørende for præcision og overfladefinish under bearbejdningen. Hvis der er behov for højere tilspændingshastigheder i dit projekt, bliver det obligatorisk at bruge skærevæsker eller kølemidler, fordi varmen skal fjernes for at opnå bedre præcision i bearbejdningsprocessen.

3. Valg af den korrekte materialekvalitet

At vælge den rigtige kobberkvalitet er en af de mest kritiske beslutninger, der træffes under designet af ethvert projekt. Elektrolytisk stiv kobber (ETPC), også kendt som rent kobber (C101), har en renhed på 99%. 99%-pålidelighed kan være et problem og dyrt, især når det gælder mekaniske komponenter.

Når man sammenligner de to materialer, er C110 mere ledende end C101, mere tilgængeligt for maskiner end C101 og nogle gange billigere. At vælge den rigtige materialekvalitet er afgørende for at opnå designkravene på den rigtige måde.

Fremstillingsmulighederne bør overvejes, uanset hvilken type materiale der indgår i udviklingen af et produkt. Man skal følge principperne for DFM til punkt og prikke for at få det bedste resultat. Nogle anbefalinger omfatter nøje kontrol af præstationstolerancer og dimensionskontroller. Lav ikke tynde vægge med små radier for at forbedre bearbejdningen. Vægtykkelser bør holdes på mindst 0,5 mm af hensyn til den strukturelle styrke.

For CNC-fræsning er størrelsesgrænsen 1200 mm x 500 mm x 152 mm, mens den for CNC-drejning er 152 mm x 394 mm. Design underskæringer med firkantede profiler, fulde radier eller svalehaler for at reducere bearbejdningen. Disse retningslinjer er specifikke for kobberkomponenter og er afgørende for at forbedre produktiviteten og kvaliteten af komponenterne.

Kobberlegeringer til bearbejdning

Kobbermaterialer omfatter forskellige kommercielle metaller, der bruges i forskellige industrier afhængigt af de nødvendige egenskaber til en bestemt anvendelse.

1. Rent kobber:

Kobber er kendt for at være i den reneste form, blødt og let at forme. Det kan indeholde en lille procentdel legeringstilsætninger for at forbedre dets egenskaber, f.eks. forbedret styrke. Kobber med høj renhed bruges i elektriske applikationer, herunder ledninger, motorer, andet udstyr og industrielle applikationer som f.eks. varmevekslere.

De kommercielle kvaliteter af rent kobber er klassificeret med UNS-numrene C10100 til C13000. Til anvendelser, der kræver højere styrke og hårdhed, såsom bearbejdning af berylliumkobber, er det almindelig praksis at legere rent kobber med beryllium.

2. Elektrolytisk kobber:

Elektrolytisk hårdpitch-kobber opnås fra katodekobber, raffineres ved elektrolyse og indeholder mangelfulde urenheder. Den mest udbredte kvalitet er C11000, som har en elektrisk ledningsevne på op til 100% IACS og høj fleksibilitet, hvilket gør den velegnet til elektriske anvendelser som viklinger, kabler og strømskinner.

3. Iltfrit kobber:

På grund af det lave iltindhold er iltfrie kobberkvaliteter som C10100 (iltfri elektronik) og C10200 (iltfri) kendetegnet ved lavt iltindhold og høj elektrisk ledningsevne. Disse kobbertyper fremstilles under ikke-oxiderende forhold og bruges i højvakuumelektronik som f.eks. transmitterrør og glas-til-metal-tætninger.

4. Fribearbejdning af kobber:

Disse kobberbaserede legeringer indeholder nikkel-, tin-, fosfor- og zinktilsætninger, som har til formål at forbedre bearbejdeligheden. Nogle velkendte legeringer omfatter bronze, kobber-tin-fosfor, messing og kobber-zink, der er kendetegnet ved høj hårdhed, slagstyrke, bearbejdelighed og korrosionsbestandighed. Det bruges i forskellige bearbejdningsoperationer, f.eks. til bearbejdning af mønter, bearbejdede elektriske dele, tandhjul, lejer og hydrauliske dele til biler.

Teknikker til bearbejdning af kobber

Følgende er nogle af de mest effektive måder at bearbejde kobber på:

Bearbejdning af kobber som materiale er en proces, der er forbundet med visse vanskeligheder på grund af materialets fleksibilitet, bøjelighed og holdbarhed. Ikke desto mindre kan kobber legeres med andre elementer som zink, tin, aluminium, silicium og nikkel, hvilket forbedrer muligheden for at bearbejde kobber. Sådanne legeringer er normalt lettere at skære i end materialer med samme hårdhed og kræver typisk mindre skærekraft. Nedenfor er nogle almindeligt anvendte bearbejdningsteknikker til kobber, der sikrer præcis produktion i professionelle kobberbearbejdningstjenester:

CNC-fræsning til kobberlegeringer

Fræsning er en af de mest effektive teknikker til at skære i kobberlegeringer ved hjælp af computerstyret numerisk kontrol. Det sker automatisk ved hjælp af et computerstyret roterende skæreværktøj, der former arbejdsemnet til den ønskede størrelse. Kobberdele med riller, konturer, huller, lommer og flade overflader kan fremstilles ved hjælp af CNC-fræsning.

Kritiske overvejelser for CNC-fræsning af kobber eller dets legeringer omfatter:

• Valg af passende skæremateriale som karbid N10 & N20 eller HSS-kvaliteter.
• Hvis skærehastigheden sænkes med ca. 10%, forbedres værktøjets levetid.
• Yderligere reduktion af skærehastighederne (med 15% for hårdmetalværktøjer og 20% for HSS-værktøjer) ved arbejde med støbte kobberlegeringer med støbt hud.

CNC-drejning til kobber

CNC-drejning er velegnet til kobberbearbejdning, fordi emnet roterer, mens værktøjet står stille og laver de nødvendige snit. Denne teknik bruges i vid udstrækning til fremstilling af mekaniske og elektroniske varer. Nedenfor er nogle af de vigtigste anbefalinger til drejning af kobber og dets legeringer ved hjælp af CNC-drejeprocessen:

• Skæreværktøjets kantvinkel skal være mellem 70 og 95 grader.
• Ved skæring af de blødere kobbertyper skal skæreværktøjets kantvinkel være lidt mindre end 90 grader for at forhindre udsmidning.
• Reducer skæreværktøjets vinkel, og hold skæredybden konstant, så værktøjet holder længere, skærehastigheden kan øges, og trykket på værktøjet mindskes.
• Positionen af den første skærekant skal kontrolleres for at styre de kræfter og den varme, der produceres på skæringstidspunktet.

Ovenstående metoder viser effektiviteten af CNC-bearbejdning af kobber og dets legeringer til fremstilling af dele til forskellige sektorer.

Overvejelser om overfladebehandling af kobber

Overfladefinish er kritisk i CNC-bearbejdning af kobber for at opfylde de krævede kvalitetsstandarder for delene i deres respektive applikationer. Baseret på ovenstående forskningsmål er følgende specifikke mål blevet udviklet i forbindelse med det nuværende arbejde med henblik på at nå det primære mål om at forbedre CNC-bearbejdningsparametrene for kobber:

Den første strategi for kontrol af overfladefinish er at ændre bearbejdningsparametrene. Den specifikke tilgang til at kontrollere overfladens ruhed er grundlæggende. Vær særlig opmærksom på næse- eller værktøjshjørneradius: Du bør også fokusere meget på næsen eller værktøjets hjørneradius. I øvrigt;

• Reducer næseradiusen for de blødere kobberlegeringer, og lad være med at polere en ru overflade.
• Viskerskær er mere velegnede til at give den ønskede rene snitflade, samtidig med at fremføringshastigheden opretholdes.

Muligheder for efterbehandling af CNC-finish i messing

Ud over at optimere bearbejdningsteknikkerne bør man overveje efterbehandlingsmetoder for at opnå den ønskede overfladefinish. Ud over at forbedre bearbejdningsstrategierne er det også nødvendigt at overveje behovet for efterbehandling for at opnå den ønskede overfladefinish.

• Håndpolering: Det er ret tidskrævende, men effektivt til at give en glat og skinnende overfladestruktur.
• Sprængning af medier: Den giver en mat finish og er god til at skjule små ujævnheder i overfladen.
• Elektropolering: Velegnet til kobber, fordi det forbedrer ledningsevnen og dermed lysstyrken og udseendet, så det får et poleret look.

Disse teknikker gør, at de kobberbearbejdede produkter ikke kun er nyttige, men også har det rigtige udseende og udfører den ønskede funktion. Gå til Bearbejdning af bronze side for at få mere at vide.

Forskellige anvendelser af CNC-bearbejdning af kobber

Bearbejdning af kobber bruges inden for forskellige områder, og det har fordele i forhold til materialets egenskaber og muligheder. Her er nogle nøglesektorer, hvor bearbejdede kobberdele er integrerede; Kobber i mekaniske applikationer har meget høj varmeledningsevne og høj korrosionsbestandighed. Det er meget brugt i: Her er, hvordan det bruges:

• HVAC-systemer (Heating, Ventilation and Air Conditioning) til varmevekslere bruges til at bekræfte optimal varmeudveksling.
• Bilindustrien bruger radiatorer på grund af varmeoverførslens styrke og effektivitet til at forbedre bilmotorens ydeevne.
• Elektricitet bruges i produktionen af lejer, hvor maskinerne holder længere og har mindre friktion på grund af kobberets non-stick-karakter.
• Høj grad af nøjagtighed i efterbehandlingen af gassvejsedyserne, hvilket er meget vigtigt i svejseprocessen.
• VVS-industrien efter produkter, der ikke påvirkes af korrosion og dermed kan give garanti for VVS-tilbehør.
• I den elektriske og elektroniske industri er kobbers overlegne elektriske ledningsevne højt værdsat.
• Elektrisk udstyr til samleskinner fremstilles til brug for fordeling af strøm i distributionssystemerne.
• Motorer og viklinger til elektroniksektoren, hvor kobberets ledningsevne foretrækkes, og terminaler.
• Blandt de almindelige anvendelser af ledninger i hjem, kontorer og fabrikker bruges kobberledninger på grund af deres effektivitet og sikkerhed.

Udover disse anvendelser er kobber blevet brugt på forskellige måder i forskellige industrier på grund af dets ikke-magnetiske egenskaber og fleksibilitet:

• Kobberbearbejdning anvendes i fremstillingsindustrien primært til at skabe præcise dele, der bruges i maskin- og udstyrssektoren.
• Kobber anvendes i luftfartsindustrien til de produkter, som man har størst sandsynlighed for at stole på, og som forventes at fungere optimalt, f.eks. flyelektronik og -dele.
• Bearbejdet kobber bruges også i bilindustrien i de elektriske systemer og dele af motorerne for at øge deres ydeevne og energi.
• Vedvarende energiteknologier omfatter solpaneler, vindmøller og andre maskiner, der bruger kobber på grund af dets ledningsevne, hvilket forbedrer energiproduktion og -transmission.

Disse eksempler viser alsidigheden og behovet for kobberbearbejdning inden for forskellige områder, fordi det tjener den tilsigtede funktion, der er nødvendig for at opnå de tekniske og funktionelle specifikationer, der kræves for at levere den nødvendige pålidelighed, produktivitet og ydeevne inden for flere anvendelsesområder.

Udforsk kobberbearbejdningstjenester hos CNM.

CNC-bearbejdede kobberdele anvendes ofte i mange industrier i det moderne samfund. Kobberbearbejdningstjenester af høj kvalitet skal dog opfylde de nøjagtige designspecifikationer og produktkrav.

CNM Tech er en af de top 10 CNC-bearbejdningsvirksomheder i verden har vi medarbejdere med tilstrækkelig erfaring til at tilbyde dig de bedste CNC-fræsnings- og drejeservices baseret på dine designs. Uanset om du har en kompliceret geometri i din applikation eller stramme tolerancekrav i industrielle komponenter, er vi forpligtet til at give dig mere end dine forventninger. Kontakt CNM nu for at få professionel hjælp til kobberbearbejdning af høj kvalitet.