Κατεργασία χαλκού

Τα μέταλλα χαλκού εκτιμώνται ιδιαίτερα για την εμφάνισή τους. Κατά κύριο λόγο, χρησιμοποιείται στην καθημερινή τέχνη και σε σκεύη. Ο χαλκός έχει καλύτερα υλικά και ηλεκτρικά χαρακτηριστικά σε σύγκριση με τα αλουμίνιο ή αλουμίνιο. Αυτό το καθιστά απαραίτητο για την παραγωγή σύνθετων εξαρτημάτων. Τα μέρη αυτά χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπως τα ηλεκτρόδια EDM.

Ωστόσο, ο χαλκός είναι συνήθως δύσκολο να κατεργαστεί. Αυτή η σκληρότητα δημιουργεί διάφορα προβλήματα ως εξής. Τα πρόσθετα περιλαμβάνουν αλουμίνιο, ψευδάργυρο, πυρίτιο και κασσίτερο. Αυτοί οι συνδυασμοί έχουν ως αποτέλεσμα το σχηματισμό κραμάτων όπως ο ορείχαλκος και ο μπρούντζος. Παράγονται επίσης κράματα νικελίου-αργύρου για την ικανοποίηση συγκεκριμένων απαιτήσεων.

Κάθε ένα από τα κράματα είναι έτσι σχεδιασμένο για ακριβείς εφαρμογές κατεργασίας. Ως εκ τούτου, διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο σε πολλούς τομείς. Η κατεργασία εξαρτημάτων από κράματα χαλκού γίνεται πιο προσιτή, επιτρέποντας την αποτελεσματικότερη παραγωγή. Αυτό, με τη σειρά του, επιτρέπει την αποτελεσματικότερη παραγωγή. Ο χαλκός εξακολουθεί να είναι πολύτιμος για όλους τους τομείς λόγω της ευελιξίας του. Είναι ακόμη πιο χρήσιμος όταν συνδυάζεται με άλλα μέταλλα. Παρ' όλα αυτά, ο χαλκός είναι αναντικατάστατος και η βιομηχανία θα συνεχίσει να τον συναντά και στο μέλλον.

Αυτό το άρθρο θα επικεντρωθεί στις μεθόδους κατεργασίας χαλκού cnc, στους βασικούς παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη, στις διάφορες χρήσεις του χαλκού και στις απαραίτητες υπηρεσίες κατεργασίας. Αφήστε μας λοιπόν να σας βοηθήσουμε να αποκωδικοποιήσετε τις πληροφορίες που χρειάζεστε για να αξιοποιήσετε στο έπακρο αυτό το μέταλλο-εργαλείο.

CNC κατεργασία χαλκού:

Όταν πρόκειται για CNC κατεργασία χαλκού, υπάρχουν δύο κρίσιμοι παράγοντες που πρέπει να έχετε κατά νου για βέλτιστα αποτελέσματα:

1. Βέλτιστη επιλογή υλικού εργαλείου:

Η εργασία με ακατέργαστο χαλκό είναι προβληματική επειδή το υλικό είναι πολύ μαλακό, με αποτέλεσμα τα εργαλεία να φθείρονται πολύ γρήγορα και να είναι δύσκολο να αφαιρεθούν τα κομματάκια. Ένα από τα προβλήματα που αντιμετωπίζονται συχνά είναι η δημιουργία ενσωματωμένης ακμής, η οποία είναι μια κατάσταση όπου τα σωματίδια χαλκού προσκολλώνται στο εργαλείο και δημιουργούν ανομοιόμορφες επιφάνειες. Για να εξαλειφθούν αυτά τα προβλήματα, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιούνται κοπτικά εργαλεία κατασκευασμένα από υλικά όπως ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας (HSS). Τα εργαλεία HSS φημίζονται ειδικά για την κοπή χαλκού, καθώς πρόκειται για ένα μαλακό μέταλλο και δεν αμβλύνονται γρήγορα τα εργαλεία HSS κατά τη χρήση μηχανών CNC.

2. Ρύθμιση του ιδανικού ρυθμού τροφοδοσίας:

Ο ρυθμός πρόωσης καθορίζει την ταχύτητα με την οποία κινείται το κοπτικό εργαλείο CNC στο χάλκινο τεμάχιο. Όταν πρόκειται για κατεργασία χαλκού, συνιστάται να διατηρείται η ταχύτητα πρόωσης μεταξύ μέτριας και χαμηλής. Οι υψηλοί ρυθμοί πρόωσης μπορεί να παράγουν πολλή θερμότητα, η οποία δεν προτιμάται σε εφαρμογές κατεργασίας ακριβείας.

Μία από τις κρίσιμες πτυχές του ελέγχου του ρυθμού πρόωσης είναι ότι είναι ζωτικής σημασίας για την ακρίβεια και το φινίρισμα της επιφάνειας κατά την κατεργασία. Εάν στο έργο σας απαιτούνται υψηλότεροι ρυθμοί πρόωσης, τότε καθίσταται υποχρεωτική η χρήση υγρών κοπής ή ψυκτικών μέσων, επειδή η θερμότητα πρέπει να απομακρυνθεί για μεγαλύτερη ακρίβεια στη διαδικασία κατεργασίας.

3. Επιλογή του σωστού βαθμού υλικού

Η επιλογή του σωστού βαθμού χαλκού είναι μία από τις πιο κρίσιμες αποφάσεις που λαμβάνονται κατά το σχεδιασμό οποιουδήποτε έργου. Ο ηλεκτρολυτικός χαλκός άκαμπτου βήματος (ETPC), επίσης γνωστός ως καθαρός χαλκός (C101), έχει καθαρότητα 99%. Η αξιοπιστία του 99% μπορεί να είναι προβληματική και δαπανηρή, ιδίως όσον αφορά τα μηχανικά εξαρτήματα.

Κατά τη σύγκριση των δύο υλικών, το C110 είναι πιο αγώγιμο από το C101, πιο προσιτό στα μηχανήματα από το C101 και μερικές φορές φθηνότερο. Η επιλογή της σωστής ποιότητας υλικού είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξη των σχεδιαστικών αναγκών με τον κατάλληλο τρόπο.

Η κατασκευασιμότητα θα πρέπει να θεωρείται ανεξάρτητα από τον τύπο του υλικού που ενσωματώνεται στην ανάπτυξη ενός προϊόντος. Πρέπει να ακολουθήσει κανείς κατά γράμμα τις αρχές της DFM για να έχει το καλύτερο αποτέλεσμα. Ορισμένες συστάσεις περιλαμβάνουν τον στενό έλεγχο της ανοχής απόδοσης και τους ελέγχους διαστάσεων. Μην κατασκευάζετε λεπτά τοιχώματα με μικρές ακτίνες για βελτιωμένη κατεργασία. Τα πάχη των τοιχωμάτων πρέπει να διατηρούνται στο ελάχιστο 0,5 mm για δομική αντοχή.

Για φρεζάρισμα CNC, το όριο μεγέθους είναι 1200mm x 500mm x 152mm, ενώ για τόρνευση CNC, είναι 152mm x 394mm. Σχεδιάστε υποκοπές με τετράγωνο προφίλ, πλήρεις ακτίνες ή χελιδονοουρές για να μειώσετε τις κατεργασίες. Αυτές οι κατευθυντήριες γραμμές αφορούν ειδικά τα εξαρτήματα χαλκού και είναι απαραίτητες για τη βελτίωση της παραγωγικότητας και της ποιότητας των εξαρτημάτων.

Τα κράματα χαλκού για κατεργασία

Τα υλικά χαλκού περιλαμβάνουν διάφορα εμπορικά μέταλλα που χρησιμοποιούνται σε διάφορες βιομηχανίες ανάλογα με τις απαιτούμενες ιδιότητες για μια συγκεκριμένη εφαρμογή.

1. Καθαρός χαλκός:

Ο χαλκός είναι γνωστό ότι βρίσκεται στην πιο καθαρή μορφή, είναι μαλακός και μπορεί εύκολα να μορφοποιηθεί. Μπορεί να περιέχει ένα μικρό ποσοστό κραματικών προσθηκών για τη βελτίωση των χαρακτηριστικών του, όπως βελτιωμένη αντοχή. Ο χαλκός υψηλής καθαρότητας χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των καλωδίων, των κινητήρων, άλλου εξοπλισμού και βιομηχανικών εφαρμογών, όπως οι εναλλάκτες θερμότητας.

Οι εμπορικές ποιότητες καθαρού χαλκού ταξινομούνται με τους αριθμούς UNS C10100 έως C13000. Για εφαρμογές που απαιτούν υψηλότερη αντοχή και σκληρότητα, όπως η κατεργασία χαλκού βηρυλλίου, η κραματοποίηση του καθαρού χαλκού με βηρύλλιο αποτελεί κοινή πρακτική.

2. Ηλεκτρολυτικός χαλκός:

Ο ηλεκτρολυτικός χαλκός σκληρού πέλματος λαμβάνεται από χαλκό καθόδου, εξευγενισμένο με ηλεκτρόλυση, και περιέχει ανεπαρκείς προσμίξεις. Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη ποιότητα είναι η C11000, η οποία προσφέρει ηλεκτρική αγωγιμότητα έως και 100% IACS και υψηλή ευκαμψία, γεγονός που την καθιστά κατάλληλη για ηλεκτρικές εφαρμογές όπως περιελίξεις, καλώδια και μπάρες διαύλων.

3. Χαλκός χωρίς οξυγόνο:

Λόγω της ρηχής περιεκτικότητάς του σε οξυγόνο, οι ποιότητες χαλκού χωρίς οξυγόνο, όπως οι C10100 (ηλεκτρονικός χαλκός χωρίς οξυγόνο) και C10200 (χωρίς οξυγόνο), χαρακτηρίζονται από ρηχή περιεκτικότητα σε οξυγόνο και υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Αυτοί οι χαλκοί κατασκευάζονται υπό μη οξειδωτικές συνθήκες και χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρονικά προϊόντα υψηλού κενού, όπως σωλήνες πομπού και σφραγίδες γυαλί-μετάλλου.

4. Χαλκός ελεύθερης κατεργασίας:

Αυτά τα κράματα βάσης χαλκού περιέχουν προσθήκες νικελίου, κασσίτερου, φωσφόρου και ψευδαργύρου, οι οποίες αποσκοπούν στη βελτίωση της κατεργασιμότητας. Ορισμένα γνωστά κράματα περιλαμβάνουν τον χαλκό, τον χαλκό-τσιν-φωσφόρο, τον ορείχαλκο και τον χαλκό-ψευδάργυρο, τα οποία χαρακτηρίζονται από υψηλή σκληρότητα, αντοχή σε κρούση, εργασιμότητα και αντοχή στη διάβρωση. Έχει χρήσεις σε διάφορες κατεργασίες, όπως στην κατεργασία κερμάτων, κατεργασμένων ηλεκτρικών εξαρτημάτων, οδοντωτών τροχών, ρουλεμάν και υδραυλικών εξαρτημάτων αυτοκινήτων.

Τεχνικές κατεργασίας χαλκού

Ακολουθούν μερικοί από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους κατεργασίας του χαλκού:

Η κατεργασία του χαλκού ως υλικού είναι μια διαδικασία που συνδέεται με ορισμένες δυσκολίες λόγω της ευελιξίας, της ευκαμψίας και της ανθεκτικότητας του υλικού. Ωστόσο, ο χαλκός μπορεί να κραματωθεί με άλλα στοιχεία όπως ο ψευδάργυρος, ο κασσίτερος, το αλουμίνιο, το πυρίτιο και το νικέλιο, βελτιώνοντας τη δυνατότητα κατεργασίας του χαλκού. Τέτοια κράματα συνήθως κόβονται ευκολότερα από υλικά παρόμοιας σκληρότητας και συνήθως χρειάζονται μικρότερη δύναμη κοπής. Παρακάτω παρουσιάζονται ορισμένες συχνά χρησιμοποιούμενες τεχνικές κατεργασίας του χαλκού, που εξασφαλίζουν ακριβή παραγωγή σε επαγγελματικές υπηρεσίες κατεργασίας χαλκού:

Φρεζάρισμα CNC για κράματα χαλκού

Το φραιζάρισμα είναι μια από τις πιο αποτελεσματικές τεχνικές κοπής κραμάτων χαλκού με τη βοήθεια αριθμητικού ελέγχου μέσω υπολογιστή. Αυτό γίνεται αυτόματα με τη βοήθεια ενός ελεγχόμενου από υπολογιστή περιστροφικού κοπτικού εργαλείου για τη διαμόρφωση του τεμαχίου στο απαιτούμενο μέγεθος. Μέσω της φρεζαρίσματος CNC μπορούν να παραχθούν εξαρτήματα χαλκού με αυλακώσεις, περιγράμματα, οπές, τσέπες και επίπεδες επιφάνειες.

Οι κρίσιμες εκτιμήσεις για το φραιζάρισμα με CNC του χαλκού ή των κραμάτων του περιλαμβάνουν:

• Επιλογή του κατάλληλου υλικού κοπής, όπως καρβίδιο N10 & N20 ή ποιότητες HSS.
• Η επιβράδυνση των ταχυτήτων κοπής κατά περίπου 10% βελτιώνει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου.
• Πρόσθετη μείωση των ταχυτήτων κοπής (κατά 15% για τα εργαλεία καρβιδίου και 20% για τα εργαλεία HSS) κατά την εργασία με χυτά κράματα χαλκού με χυτό δέρμα.

Γυρίσματα CNC για χαλκό

Η τόρνευση CNC είναι κατάλληλη για την κατεργασία χαλκού, επειδή το τεμάχιο περιστρέφεται, ενώ το εργαλείο παραμένει ακίνητο και πραγματοποιεί τις απαραίτητες κοπές. Η τεχνική αυτή χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή μηχανικών και ηλεκτρονικών προϊόντων. Παρακάτω παρατίθενται ορισμένες από τις βασικές συστάσεις για την τόρνευση του χαλκού και των κραμάτων του με τη διαδικασία τόρνευσης CNC:

• Η γωνία της ακμής του κοπτικού εργαλείου πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 70 και 95 μοιρών.
• Για την κοπή των μαλακότερων τύπων χαλκού, η γωνία της ακμής του κοπτικού εργαλείου πρέπει να είναι ελαφρώς μικρότερη από 90 μοίρες για να αποφευχθεί η επάλειψη.
• Μειώστε τη γωνία του κοπτικού εργαλείου και διατηρήστε σταθερό βάθος κοπής, ώστε το εργαλείο να διαρκεί περισσότερο, ο ρυθμός κοπής να γίνεται ταχύτερος και η πίεση στο εργαλείο να μειώνεται.
• Η θέση της πρώτης κοπτικής ακμής πρέπει να ελέγχεται ώστε να διαχειρίζεται τις δυνάμεις και τη θερμότητα που παράγονται κατά την κοπή.

Οι παραπάνω μέθοδοι αποδεικνύουν την αποτελεσματικότητα της κατεργασίας με CNC του χαλκού και των κραμάτων του στην παραγωγή εξαρτημάτων για διάφορους τομείς.

Σκέψεις για το φινίρισμα επιφάνειας χαλκού

Το φινίρισμα της επιφάνειας είναι ζωτικής σημασίας στην κατεργασία χαλκού με CNC για την τήρηση των απαιτούμενων προτύπων ποιότητας για τα εξαρτήματα στις αντίστοιχες εφαρμογές τους. Με βάση τους ανωτέρω ερευνητικούς στόχους, στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας αναπτύχθηκαν οι ακόλουθοι ειδικοί στόχοι με σκοπό την επίτευξη του πρωταρχικού στόχου της βελτίωσης των παραμέτρων της κατεργασίας χαλκού με CNC:

Η πρώτη στρατηγική για τον έλεγχο της επιφάνειας είναι η αλλαγή των παραμέτρων κατεργασίας. Η συγκεκριμένη προσέγγιση για τον έλεγχο της τραχύτητας της επιφάνειας είναι θεμελιώδης. Δώστε ιδιαίτερη προσοχή στην ακτίνα της μύτης ή της γωνίας του εργαλείου: Θα πρέπει επίσης να εστιάσετε πολύ στην ακτίνα της μύτης ή της γωνίας του εργαλείου. Επιπλέον,

• Μειώστε την ακτίνα της μύτης για τα μαλακότερα κράματα χαλκού και μην γυαλίζετε μια τραχιά επιφάνεια.
• Τα ένθετα υαλοκαθαριστήρων είναι πιο κατάλληλα για την παροχή της επιθυμητής καθαρής επιφάνειας κοπής, διατηρώντας παράλληλα το ρυθμό τροφοδοσίας.

Επιλογές μετεπεξεργασίας για φινίρισμα CNC ορείχαλκου

Εκτός από τη βελτιστοποίηση των τεχνικών κατεργασίας, θα πρέπει να εξεταστούν και οι μέθοδοι μετεπεξεργασίας για την επίτευξη των επιθυμητών επιφανειακών τελειωμάτων. Εκτός από τη βελτίωση των στρατηγικών κατεργασίας, είναι επίσης απαραίτητο να εξεταστούν οι ανάγκες μετεπεξεργασίας για την επίτευξη του επιθυμητού επιφανειακού φινιρίσματος.

• Γυάλισμα με το χέρι: Αυτό είναι αρκετά χρονοβόρο αλλά αποτελεσματικό για να δώσει στην επιφάνεια λεία και γυαλιστερή υφή.
• Ανατίναξη των μέσων ενημέρωσης: Δίνει ένα ματ φινίρισμα και είναι καλό στο να κρύβει μικρές επιφανειακές ανωμαλίες.
• Ηλεκτρόλυψη: Κατάλληλο για χαλκό, επειδή βελτιώνει την αγωγιμότητα, άρα και τη φωτεινότητα και την εμφάνιση, δίνοντάς του αυτή τη γυαλιστερή εμφάνιση.

Αυτές οι τεχνικές καθιστούν τα προϊόντα από χαλκό όχι μόνο χρήσιμα, αλλά και να έχουν τη σωστή εμφάνιση και να επιτελούν την απαιτούμενη λειτουργία. Πηγαίνετε στο Κατεργασία χαλκού σελίδα για να μάθετε περισσότερα.

Ποικίλες εφαρμογές της CNC κατεργασίας χαλκού

Η κατεργασία του χαλκού χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς και έχει πλεονεκτήματα όσον αφορά τα χαρακτηριστικά του υλικού και τις ευκαιρίες. Ακολουθούν ορισμένοι βασικοί τομείς στους οποίους τα κατεργασμένα μέρη χαλκού είναι αναπόσπαστο μέρος- Ο χαλκός σε μηχανολογικές εφαρμογές έχει πολύ υψηλή θερμική αγωγιμότητα και υψηλή αντοχή στη διάβρωση. Χρησιμοποιείται ευρέως σε: Εδώ είναι ο τρόπος με τον οποίο χρησιμοποιείται:

• Για την επιβεβαίωση της βέλτιστης ανταλλαγής θερμότητας χρησιμοποιούνται συστήματα HVAC (θέρμανσης, αερισμού και κλιματισμού) για εναλλάκτες θερμότητας.
• Η αυτοκινητοβιομηχανία για τα ψυγεία οφείλεται στη δύναμη και την αποτελεσματικότητα της μεταφοράς θερμότητας στην ενίσχυση της απόδοσης του κινητήρα του αυτοκινήτου.
• Η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται στην παραγωγή ρουλεμάν, όπου, λόγω της αντικολλητικής φύσης του χαλκού, τα μηχανήματα διαρκούν περισσότερο και έχουν λιγότερες τριβές.
• Υψηλά επίπεδα ακρίβειας στο φινίρισμα των ακροφυσίων συγκόλλησης με αέριο, το οποίο είναι πολύ σημαντικό στη διαδικασία της συγκόλλησης.
• Η βιομηχανία υδραυλικών εγκαταστάσεων για προϊόντα που δεν επηρεάζονται από τη διάβρωση και μπορούν έτσι να παρέχουν την εγγύηση των εξαρτημάτων υδραυλικών εγκαταστάσεων.
• Στην ηλεκτρική και ηλεκτρονική βιομηχανία, η ανώτερη ηλεκτρική αγωγιμότητα του χαλκού εκτιμάται ιδιαίτερα.
• Ο ηλεκτρικός εξοπλισμός για μπάρες διανομής κατασκευάζεται για χρήση στη διανομή ρεύματος στα συστήματα διανομής.
• Κινητήρες και περιελίξεις για τον τομέα των ηλεκτρονικών, όπου προτιμάται η αγωγιμότητα του χαλκού, και τερματικά.
• Μεταξύ των κοινών χρήσεων των καλωδίων σε σπίτια, γραφεία και εργοστάσια, τα χάλκινα καλώδια χρησιμοποιούνται για την αποδοτικότητα και την ασφάλειά τους.

Εκτός από αυτές τις χρήσεις, λόγω των μη μαγνητικών χαρακτηριστικών και της ευελιξίας του, ο χαλκός έχει χρησιμοποιηθεί με διάφορους τρόπους σε διάφορες βιομηχανίες:

• Η κατεργασία χαλκού εφαρμόζεται στις μεταποιητικές βιομηχανίες κυρίως για τη δημιουργία ακριβών εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται στους τομείς των μηχανημάτων και του εξοπλισμού.
• Ο χαλκός χρησιμοποιείται στην αεροδιαστημική βιομηχανία για τα προϊόντα εκείνα στα οποία είναι πιο πιθανό να βασιστούν και να αναμένεται να έχουν βέλτιστη απόδοση, όπως τα ηλεκτρονικά και τα εξαρτήματα των αεροσκαφών.
• Ο κατεργασμένος χαλκός χρησιμοποιείται επίσης στην αυτοκινητοβιομηχανία στα ηλεκτρικά συστήματα και στα μέρη των κινητήρων για την αύξηση της απόδοσης και της ενέργειάς τους.
• Οι τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας περιλαμβάνουν ηλιακούς συλλέκτες, ανεμογεννήτριες και άλλα μηχανήματα που χρησιμοποιούν χαλκό λόγω της αγωγιμότητάς τους, ενισχύοντας την παραγωγή και τη μετάδοση ενέργειας.

Τα παραδείγματα αυτά αποδεικνύουν την ευελιξία και την ανάγκη για κατεργασία χαλκού σε διάφορους τομείς, επειδή εξυπηρετεί την προβλεπόμενη λειτουργία που απαιτείται για την επίτευξη των τεχνικών και λειτουργικών προδιαγραφών που απαιτούνται για την παροχή της απαραίτητης αξιοπιστίας, παραγωγικότητας και απόδοσης σε διάφορες χρήσεις.

Εξερευνήστε τις υπηρεσίες κατεργασίας χαλκού στο CNM.

Τα κατεργασμένα με CNC χάλκινα εξαρτήματα εφαρμόζονται συνήθως σε πολλές βιομηχανίες της σύγχρονης κοινωνίας. Ωστόσο, οι υψηλής ποιότητας υπηρεσίες κατεργασίας χαλκού πρέπει να ανταποκρίνονται στις ακριβείς προδιαγραφές σχεδιασμού και στις απαιτήσεις του προϊόντος.

Η CNM Tech είναι μία από τις 10 κορυφαίες υπηρεσίες κατεργασίας CNC στον κόσμο, διαθέτουμε προσωπικό με επαρκή εμπειρία για να σας προσφέρουμε τις καλύτερες υπηρεσίες φρεζαρίσματος και τόρνευσης CNC με βάση τα σχέδιά σας. Είτε έχετε μια περίπλοκη γεωμετρία στην εφαρμογή σας είτε αυστηρές απαιτήσεις ανοχής σε βιομηχανικά εξαρτήματα, δεσμευόμαστε να σας προσφέρουμε περισσότερα από τις προσδοκίες σας. Επικοινωνήστε τώρα με την CNM για να λάβετε επαγγελματική βοήθεια με υπηρεσίες κατεργασίας χαλκού εξαιρετικής ποιότητας.