Los metales de cobre son muy apreciados por su aspecto. Principalmente, se utiliza en el arte cotidiano y en utensilios. El cobre tiene mejores características materiales y eléctricas que el cobre. aluminio o aluminio. Esto hace que sea esencial para producir piezas complejas. Estas piezas se utilizan en aplicaciones como electrodos de electroerosión.

Sin embargo, el cobre suele ser difícil de mecanizar. Esta dureza plantea varios problemas. Los aditivos incluyen aluminio, zinc, silicio y estaño. Estas combinaciones dan lugar a la formación de aleaciones como el latón y el bronce. También se producen aleaciones de níquel y plata para satisfacer requisitos específicos.

Así, cada una de las aleaciones está diseñada para aplicaciones de mecanizado exactas. Por ello, desempeñan un papel importante en muchos campos. El mecanizado de piezas de aleaciones de cobre se hace más accesible, lo que permite una producción más eficaz. Esto, a su vez, permite una producción más eficaz. El cobre sigue siendo valioso para todos los ámbitos por su versatilidad. Es aún más útil cuando se combina con otros metales. No obstante, el cobre es insustituible, y la industria seguirá encontrándolo en el futuro.

Este artículo se centrará en los métodos de mecanizado cnc del cobre, los factores esenciales a tener en cuenta, los diversos usos del cobre y los servicios de mecanizado necesarios. Permítanos ayudarle a descifrar la información que necesita para sacar el máximo partido de este metal instrumental.

Mecanizado CNC del cobre:

Cuando se trata de Mecanizado CNC de cobrePara obtener resultados óptimos, hay que tener en cuenta dos factores fundamentales:

1. Selección óptima del material de la herramienta:

Trabajar con cobre en bruto es problemático porque el material es muy blando, lo que hace que las herramientas se desgasten muy rápido y que sea difícil eliminar las virutas. Uno de los problemas a los que se suele hacer frente es la formación de un borde acumulado, que es una condición en la que las partículas de cobre se adhieren a la herramienta y producen superficies irregulares. Para eliminar estos problemas, es necesario emplear herramientas de corte fabricadas con materiales como el acero rápido (HSS). Las herramientas HSS son especialmente famosas para cortar cobre, ya que se trata de un metal blando y las herramientas HSS no se desafilan rápidamente al utilizar máquinas CNC.

2. Ajuste de la velocidad de avance ideal:

El avance determina la velocidad a la que la herramienta de corte CNC se desplaza sobre la pieza de cobre. Cuando se trata de mecanizado de cobre, se aconseja mantener la velocidad de avance entre moderada y baja. Los avances altos pueden producir mucho calor, lo que no es preferible en aplicaciones de mecanizado de precisión.

Uno de los aspectos críticos del control de la velocidad de avance es que es vital para la precisión y el acabado superficial durante el mecanizado. Si se requieren mayores velocidades de avance en su proyecto, entonces se hace obligatorio el uso de fluidos de corte o refrigerantes porque el calor tiene que ser eliminado para una mejor precisión en el proceso de mecanizado.

3. Selección del material adecuado

Elegir el grado correcto de cobre es una de las decisiones más críticas que se toman durante el diseño de cualquier proyecto. El cobre electrolítico de paso rígido (ETPC), también conocido como cobre puro (C101), tiene una pureza de 99%. La fiabilidad del 99% puede ser problemática y costosa, sobre todo en lo que respecta a los componentes mecánicos.

Al comparar los dos materiales, el C110 es más conductor que el C101, más accesible a las máquinas que éste y, a veces, más barato. Seleccionar el grado de material correcto es crucial para lograr las necesidades de diseño de la forma adecuada.

La fabricabilidad debe considerarse con independencia del tipo de material incorporado en el desarrollo de un producto. Hay que seguir al pie de la letra los principios de DFM para obtener el mejor resultado. Algunas recomendaciones son controlar de cerca la tolerancia de rendimiento y las comprobaciones dimensionales. No hay que fabricar paredes finas con radios pequeños para mejorar el mecanizado. El grosor de las paredes debe mantenerse en un mínimo de 0,5 mm por razones de resistencia estructural.

Para el fresado CNC, el límite de tamaño es de 1.200 mm x 500 mm x 152 mm, mientras que para el torneado CNC es de 152 mm x 394 mm. Diseñe rebajes con perfiles cuadrados, radios completos o colas de milano para reducir las operaciones de mecanizado. Estas directrices son específicas para los componentes de cobre y son esenciales para mejorar la productividad y la calidad de los componentes.

Las aleaciones de cobre para el mecanizado

Los materiales de cobre incluyen varios metales comerciales utilizados en diferentes industrias en función de las propiedades requeridas para una aplicación específica.

1. Cobre puro:

El cobre es conocido por su forma más pura, blanda y fácilmente moldeable. Puede contener un pequeño porcentaje de adiciones de aleación para mejorar sus características, como una mayor resistencia. El cobre de gran pureza se utiliza en aplicaciones eléctricas, como cableado, motores, otros equipos y aplicaciones industriales como intercambiadores de calor.

Las calidades comerciales de cobre puro se clasifican con los números UNS C10100 a C13000. Para aplicaciones que requieren mayor resistencia y dureza, como el mecanizado de cobre berilio, la aleación de cobre puro con berilio es una práctica habitual.

2. Cobre electrolítico:

El cobre electrolítico de paso duro se obtiene a partir de cobre catódico, refinado por electrólisis, y contiene impurezas deficientes. El grado más utilizado es el C11000, que ofrece una conductividad eléctrica de hasta 100% IACS y una gran flexibilidad, lo que lo hace adecuado para aplicaciones eléctricas como bobinados, cables y barras colectoras.

3. Cobre sin oxígeno:

Debido a su bajo contenido en oxígeno, las calidades de cobre sin oxígeno como C10100 (Electrónico sin oxígeno) y C10200 (Sin oxígeno) se caracterizan por un bajo contenido en oxígeno y una alta conductividad eléctrica. Estos cobres se fabrican en condiciones no oxidantes y se utilizan en electrónica de alto vacío, como tubos transmisores y juntas vidrio-metal.

4. Cobres de mecanizado libre:

Estas aleaciones a base de cobre contienen adiciones de níquel, estaño, fósforo y zinc, cuyo objetivo es mejorar la maquinabilidad. Algunas aleaciones muy conocidas son el bronce, el cobre-estaño-fósforo, el latón y el cobre-cinc, que se caracterizan por su gran dureza, resistencia al impacto, trabajabilidad y resistencia a la corrosión. Se utiliza en diversas operaciones de mecanizado, como el mecanizado de monedas, piezas eléctricas mecanizadas, engranajes, cojinetes y piezas hidráulicas de automóviles.

Técnicas de mecanizado del cobre

A continuación se describen algunas de las formas más eficaces de mecanizar el cobre:

El mecanizado del cobre como material es un proceso asociado a algunas dificultades debido a la flexibilidad, maleabilidad y durabilidad del material. No obstante, el cobre puede alearse con otros elementos como zinc, estaño, aluminio, silicio y níquel, lo que mejora la posibilidad de mecanizar el cobre. Estas aleaciones suelen ser más fáciles de cortar que los materiales de dureza similar y suelen necesitar menos fuerza de corte. A continuación se indican algunas técnicas de mecanizado de cobre empleadas habitualmente, que garantizan una producción precisa en los servicios profesionales de mecanizado de cobre:

Fresado CNC de aleaciones de cobre

El fresado es una de las técnicas más eficaces para cortar aleaciones de cobre con ayuda del control numérico por ordenador. Se realiza automáticamente con la ayuda de una herramienta de corte rotativa controlada por ordenador para dar forma a la pieza al tamaño requerido. Mediante el fresado CNC pueden fabricarse piezas de cobre con ranuras, contornos, agujeros, cavidades y superficies planas.

Las consideraciones críticas para el fresado CNC de cobre o sus aleaciones incluyen:

• Elección del material de corte adecuado, como el carburo N10 y N20 o las calidades HSS.
• Reducir las velocidades de corte en aproximadamente 10% mejora la vida útil de la herramienta.
• Reducción adicional de las velocidades de corte (en 15% para las herramientas de metal duro y 20% para las herramientas de HSS) cuando se trabaja con aleaciones de cobre con piel de fundición.

Torneado CNC de cobre

El torneado CNC es adecuado para el mecanizado de cobre porque la pieza gira mientras la herramienta permanece inmóvil y realiza los cortes necesarios. Esta técnica se utiliza mucho en la fabricación de productos mecánicos y electrónicos. A continuación se indican algunas de las recomendaciones clave para tornear cobre y sus aleaciones mediante el proceso de torneado CNC:

• El ángulo del filo de la herramienta de corte debe estar entre 70 y 95 grados.
• Para cortar los tipos de cobre más blandos, el ángulo del filo de la herramienta de corte debe ser ligeramente inferior a 90 grados para evitar que se manche.
• Reduzca el ángulo de la herramienta de corte y mantenga constantes las profundidades de corte para que la herramienta dure más, el ritmo de corte sea más rápido y se reduzca la presión sobre la herramienta.
• La posición del primer filo de corte debe controlarse para gestionar las fuerzas y el calor que se producen en el momento del corte.

Los métodos anteriores demuestran la eficacia del mecanizado CNC del cobre y sus aleaciones en la producción de piezas para diversos sectores.

Consideraciones sobre el acabado superficial del cobre

El acabado superficial es crítico en el mecanizado CNC del cobre para cumplir con los estándares de calidad requeridos para las piezas en sus respectivas aplicaciones. Basándose en los objetivos de investigación anteriores, se han desarrollado los siguientes objetivos específicos en el contexto del presente trabajo con vistas a alcanzar la meta principal de mejorar los parámetros de mecanizado CNC del Cobre:

La primera estrategia de control del acabado superficial consiste en modificar los parámetros de mecanizado. El enfoque específico para controlar la rugosidad de la superficie es fundamental. Preste especial atención al radio de la nariz o esquina de la herramienta: También hay que prestar mucha atención al radio de la nariz o esquina de la herramienta. Además;

• Reduzca el radio de la nariz para las aleaciones de cobre más blandas y no pula una superficie rugosa.
• Las plaquitas rascadoras son más adecuadas para proporcionar la superficie de corte limpia deseada manteniendo el avance.

Opciones de postprocesado para el acabado CNC del latón

Además de optimizar las técnicas de mecanizado, hay que tener en cuenta los métodos de postprocesado para conseguir los acabados superficiales deseados. Además de mejorar las estrategias de mecanizado, también es necesario tener en cuenta las necesidades de postprocesado para obtener el acabado superficial deseado.

• Pulido a mano: Esto lleva bastante tiempo, pero es eficaz para dar a la superficie una textura lisa y brillante.
• Explosión mediática: Proporciona un acabado mate y disimula bien las pequeñas irregularidades de la superficie.
• Electropulido: Adecuado para el cobre porque mejora la conductividad, de ahí el brillo y la apariencia, dándole ese aspecto pulido.

Estas técnicas hacen que los productos mecanizados en cobre no sólo sean útiles, sino que además tengan el aspecto correcto y cumplan la función requerida. Ir a Mecanizado del bronce para saber más.

Diversas aplicaciones del mecanizado CNC del cobre

El mecanizado del cobre se utiliza en diferentes campos, y presenta ventajas en las características del material y oportunidades. He aquí algunos sectores clave en los que las piezas de cobre mecanizadas son integrales; El cobre en aplicaciones mecánicas tiene una conductividad térmica muy alta y una gran resistencia a la corrosión. Se utiliza ampliamente en: He aquí cómo se utiliza:

• Los sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) de los intercambiadores de calor se utilizan para confirmar un intercambio térmico óptimo.
• La industria automovilística de radiadores se debe a la resistencia y eficacia de la transferencia de calor para mejorar el rendimiento del motor del coche.
• La electricidad se utiliza en la producción de cojinetes, donde, gracias a la naturaleza antiadherente del cobre, las máquinas duran más y tienen menos fricción.
• Altos niveles de precisión en el acabado de las boquillas de soldadura de gas, que es muy vital en el proceso de soldadura.
• Industria de la fontanería para los productos que no se ven afectados por la corrosión y por lo tanto puede proporcionar la garantía de accesorios de fontanería.
• En las industrias eléctrica y electrónica, la conductividad eléctrica superior del cobre es muy valorada.
• Los equipos eléctricos para barras colectoras se fabrican para su uso en la distribución de corriente en los sistemas de distribución.
• Motores y bobinados para el sector electrónico, donde se prefiere la conductividad del cobre, y terminales.
• Entre los usos habituales del cableado en hogares, oficinas y fábricas, el cableado de cobre se utiliza por su eficacia y seguridad.

Además de estos usos, por sus características no magnéticas y su flexibilidad, el cobre se ha utilizado de diversas formas en diferentes industrias:

• El mecanizado del cobre se aplica en las industrias manufactureras principalmente para crear piezas precisas utilizadas en los sectores de maquinaria y equipos.
• El cobre se aplica en la industria aeroespacial a los productos en los que más se confía y de los que se espera un rendimiento óptimo, como los componentes electrónicos y las piezas de los aviones.
• El cobre mecanizado también se utiliza en la industria del automóvil en los sistemas eléctricos y piezas de los motores para aumentar su rendimiento y energía.
• Las tecnologías de energías renovables incluyen paneles solares, turbinas eólicas y otras máquinas que utilizan cobre debido a su conductividad, mejorando la generación y transmisión de energía.

Estos ejemplos demuestran la versatilidad y la necesidad del mecanizado del cobre en diversos campos, ya que cumple la función prevista necesaria para alcanzar las especificaciones técnicas y funcionales requeridas para ofrecer la fiabilidad, la productividad y el rendimiento necesarios en diversos usos.

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Las piezas de cobre mecanizadas por CNC se aplican habitualmente en numerosas industrias de la sociedad contemporánea. Sin embargo, los servicios de mecanizado de cobre de alta calidad deben cumplir las especificaciones exactas de diseño y los requisitos del producto.

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