Kuparimetalleja arvostetaan suuresti niiden ulkonäön vuoksi. Ensisijaisesti sitä käytetään jokapäiväisessä taiteessa ja käyttöesineissä. Kuparilla on paremmat materiaali- ja sähköiset ominaisuudet kuin muilla materiaaleilla. alumiini tai alumiini. Tämän vuoksi se on välttämätön monimutkaisten osien valmistuksessa. Näitä osia käytetään esimerkiksi EDM-elektrodeissa.

Kupari on kuitenkin tyypillisesti haastavaa työstää. Tämä kovuus aiheuttaa useita ongelmia seuraavasti. Lisäaineita ovat alumiini, sinkki, pii ja tina. Nämä yhdistelmät johtavat messingin ja pronssin kaltaisten seosten muodostumiseen. Myös nikkeli-hopeaseoksia valmistetaan erityisvaatimusten täyttämiseksi.

Jokainen metalliseos on siten suunniteltu tarkkaan työstösovelluksiin. Siksi niillä on merkittävä rooli monilla aloilla. Kupariseoksesta valmistettujen osien koneistaminen on helpompaa, mikä mahdollistaa tehokkaamman tuotannon. Tämä puolestaan mahdollistaa tuotannon tehostamisen. Kupari on edelleen arvokas kaikilla aloilla sen monipuolisuuden vuoksi. Siitä on vielä enemmän hyötyä, kun se yhdistetään muihin metalleihin. Siitä huolimatta kupari on korvaamaton, ja teollisuus tulee kohtaamaan sen myös tulevaisuudessa.

Tässä artikkelissa keskitytään kuparin cnc-työstömenetelmiin, huomioon otettaviin olennaisiin tekijöihin, kuparin eri käyttötarkoituksiin ja tarvittaviin työstöpalveluihin. Anna meidän siis auttaa sinua purkamaan tiedot, joita tarvitset saadaksesi kaiken irti tästä instrumentaalisesta metallista.

Kuparin CNC-työstö:

Kun on kyse CNC-koneistus kupari, on kaksi kriittistä tekijää, jotka on pidettävä mielessä optimaalisten tulosten saavuttamiseksi:

1. Optimaalinen työkalumateriaalin valinta:

Raakakuparin käsittely on ongelmallista, koska materiaali on hyvin pehmeää, minkä vuoksi työkalut kuluvat nopeasti ja lastujen poistaminen on haastavaa. Yksi usein esiintyvistä ongelmista on muodostunut reuna, jossa kuparihiukkaset tarttuvat työkaluun ja tuottavat epätasaisia pintoja. Näiden ongelmien poistamiseksi on tarpeen käyttää leikkuutyökaluja, jotka on valmistettu materiaaleista, kuten pikateräksestä (HSS). HSS-työkalut ovat erityisen kuuluisia kuparin leikkaamiseen, koska se on pehmeää metallia eikä HSS-työkaluja tylsistetä nopeasti CNC-koneita käytettäessä.

2. Ihanteellisen syöttönopeuden asettaminen:

Syöttönopeus määrittää nopeuden, jolla CNC-leikkuutyökalu liikkuu kuparisen työkappaleen päällä. Kuparin työstössä on suositeltavaa pitää syöttönopeus kohtalaisen alhaisena. Suuret syöttönopeudet voivat tuottaa paljon lämpöä, mikä ei ole suotavaa tarkkuuskoneistussovelluksissa.

Yksi syöttönopeuden hallinnan kriittisistä näkökohdista on se, että se on elintärkeä tarkkuuden ja pintakäsittelyn kannalta koneistuksen aikana. Jos projektissasi tarvitaan suurempia syöttönopeuksia, on pakollista käyttää leikkuunesteitä tai jäähdytysnesteitä, koska lämpö on poistettava, jotta työstöprosessin tarkkuus paranisi.

3. Oikean materiaalilaadun valitseminen

Oikean kuparilaadun valinta on yksi kriittisimmistä päätöksistä, jotka tehdään minkä tahansa hankkeen suunnittelun aikana. Elektrolyyttisen jäykän kuparin (ETPC), joka tunnetaan myös nimellä puhdas kupari (C101), puhtausaste on 99%. 99%:n luotettavuus voi olla ongelmallista ja kallista erityisesti mekaanisten komponenttien osalta.

Kun näitä kahta materiaalia verrataan toisiinsa, C110 on johtavampi kuin C101, se on paremmin koneiden käytettävissä kuin C101 ja joskus myös halvempi. Oikean materiaalilaadun valinta on ratkaisevan tärkeää, jotta suunnittelun tarpeet voidaan saavuttaa oikealla tavalla.

Valmistettavuus olisi katsottava riippumatta siitä, minkä tyyppistä materiaalia tuotteen kehittämiseen käytetään. DFM:n periaatteita on noudatettava kirjaimellisesti parhaan lopputuloksen saavuttamiseksi. Joitakin suosituksia ovat muun muassa suorituskyvyn toleranssin ja mittatarkastusten tarkka valvonta. Älä tee ohuita seinämiä, joiden säteet ovat pieniä, jotta koneistus olisi parempaa. Seinämän paksuus olisi pidettävä vähintään 0,5 mm:ssä rakenteellisen lujuuden vuoksi.

CNC-jyrsinnässä kokorajoitus on 1200mm x 500mm x 152mm ja CNC-sorvauksessa 152mm x 394mm. Suunnittele alaleikkaukset neliöprofiileilla, täyssäteen muotoisina tai sakaroiden muotoisina, jotta työstötoimintoja voidaan vähentää. Nämä ohjeet koskevat erityisesti kuparikomponentteja, ja ne ovat olennaisen tärkeitä komponenttien tuottavuuden ja laadun parantamisessa.

Kupariseokset koneistukseen

Kuparimateriaaleihin kuuluu erilaisia kaupallisia metalleja, joita käytetään eri teollisuudenaloilla sen mukaan, millaisia ominaisuuksia tiettyyn sovellukseen tarvitaan.

1. Puhdasta kuparia:

Kupari on tunnetusti puhtaimmillaan pehmeää ja helposti muokattavaa. Se voi sisältää pienen prosenttiosuuden seosaineita, jotka parantavat sen ominaisuuksia, kuten parempaa lujuutta. Erittäin puhdasta kuparia käytetään sähkösovelluksissa, kuten johdotuksissa, moottoreissa, muissa laitteissa ja teollisissa sovelluksissa, kuten lämmönvaihtimissa.

Puhtaan kuparin kaupalliset laatuluokat luokitellaan UNS-numeroilla C10100-C13000. Sovelluksissa, joissa tarvitaan suurempaa lujuutta ja kovuutta, kuten berylliumkuparin työstössä, on yleinen käytäntö seostaa puhdasta kuparia berylliumilla.

2. Elektrolyyttinen kupari:

Elektrolyyttinen sitkeä kupari saadaan katodikuparista, joka on puhdistettu elektrolyysillä, ja se sisältää puutteellisia epäpuhtauksia. Yleisimmin käytetty laatu on C11000, jonka sähkönjohtavuus on jopa 100% IACS ja joustavuus on suuri, minkä vuoksi se soveltuu sähköisiin sovelluksiin, kuten käämityksiin, kaapeleihin ja kiskoihin.

3. Hapetonta kuparia:

Hapettomille kuparilaaduille, kuten C10100 (hapeton elektroniikka) ja C10200 (hapeton), on matalan happipitoisuuden ja korkean sähkönjohtavuuden vuoksi ominaista matala happipitoisuus. Nämä kuparit valmistetaan hapettomissa olosuhteissa, ja niitä käytetään korkean tyhjiön elektroniikassa, kuten lähetinputkissa ja lasi-metalli-tiivisteissä.

4. Vapaasti työstettävät kuparit:

Nämä kuparipohjaiset seokset sisältävät nikkeli-, tina-, fosfori- ja sinkkilisäyksiä, joiden tarkoituksena on parantaa työstettävyyttä. Joitakin tunnettuja seoksia ovat pronssi, kupari-tina-fosfori, messinki ja kupari-sinkki, joille on ominaista suuri kovuus, iskunkestävyys, työstettävyys ja korroosionkestävyys. Sitä käytetään erilaisissa työstötoiminnoissa, kuten kolikoiden, työstettyjen sähköosien, hammaspyörien, laakereiden ja autojen hydraulisten osien työstössä.

Kuparin työstötekniikat

Seuraavassa on lueteltu joitakin tehokkaimpia tapoja kuparin työstöön:

Kuparin työstäminen materiaalina on prosessi, johon liittyy joitakin vaikeuksia materiaalin joustavuuden, taipuisuuden ja kestävyyden vuoksi. Kuparia voidaan kuitenkin seostaa muiden alkuaineiden, kuten sinkin, tinan, alumiinin, piin ja nikkelin kanssa, mikä parantaa kuparin työstömahdollisuuksia. Tällaiset seokset ovat yleensä helpompia leikata kuin vastaavan kovuuden omaavat materiaalit, ja ne vaativat yleensä vähemmän leikkausvoimaa. Alla on lueteltu joitakin yleisesti käytettyjä kuparin koneistustekniikoita, joilla varmistetaan tarkka tuotanto kuparin ammattimaisissa koneistuspalveluissa:

CNC-jyrsintä kupariseoksia varten

Jyrsintä on yksi tehokkaimmista tekniikoista kupariseosten leikkaamiseen tietokoneen numeerisen ohjauksen avulla. Jyrsintä tapahtuu automaattisesti tietokoneohjatun pyörivän leikkuutyökalun avulla työkappaleen muokkaamiseksi haluttuun kokoon. CNC-jyrsinnällä voidaan valmistaa kuparikappaleita, joissa on uria, ääriviivoja, reikiä, taskuja ja tasaisia pintoja.

Kuparin tai sen seosten CNC-jyrsinnässä on otettava huomioon muun muassa seuraavat seikat:

• Sopivan leikkausmateriaalin, kuten kovametallien N10 ja N20 tai HSS-laatujen, valitseminen.
• Leikkausnopeuden hidastaminen noin 10%:llä parantaa työkalun käyttöikää.
• Leikkausnopeuksien lisävähennys (15% kovametallityökalujen osalta ja 20% HSS-työkalujen osalta), kun työstetään valettuja kupariseoksia, joissa on valettu nahka.

CNC-sorvaus kuparia varten

CNC-sorvaus soveltuu kuparin työstöön, koska työkappale pyörii, kun taas työkalu pysyy paikallaan ja tekee tarvittavat leikkaukset. Tätä tekniikkaa käytetään laajalti mekaanisten ja elektronisten tuotteiden valmistuksessa. Seuraavassa on joitakin keskeisiä suosituksia kuparin ja sen seosten sorvaamiseen CNC-sorvausmenetelmällä:

• Leikkuutyökalun reunakulman tulisi olla 70-95 astetta.
• Pehmeämpien kuparityyppien leikkaamisessa leikkuutyökalun reunakulman tulisi olla hieman alle 90 astetta, jotta vältetään likaantuminen.
• Pienennä leikkuutyökalun kulmaa ja pidä leikkuusyvyys vakiona, jolloin työkalu kestää pidempään, leikkausnopeus voi olla nopeampi ja työkaluun kohdistuva paine pienenee.
• Ensimmäisen leikkausreunan asentoa on säädettävä leikkauksen aikana syntyvien voimien ja lämmön hallitsemiseksi.

Edellä esitetyt menetelmät osoittavat, että kuparin ja sen seosten CNC-työstö on tehokas keino valmistaa osia eri aloille.

Kuparin pintakäsittelyä koskevat näkökohdat

Pintakäsittely on kriittinen tekijä kuparin CNC-työstössä, jotta osat täyttävät vaaditut laatuvaatimukset sovelluksissaan. Edellä esitettyjen tutkimustavoitteiden perusteella tämän työn yhteydessä on kehitetty seuraavat erityistavoitteet, joiden avulla pyritään saavuttamaan ensisijainen tavoite eli kuparin CNC-työstöparametrien parantaminen:

Ensimmäinen strategia pintakäsittelyn valvonnassa on työstöparametrien muuttaminen. Erityinen lähestymistapa pinnan karheuden hallintaan on perustavanlaatuinen. Kiinnitä erityistä huomiota nokan tai työkalun kulmasäteeseen: Myös nokan tai työkalun kulmasäteeseen kannattaa kiinnittää paljon huomiota. Lisäksi;

• Pienennä nokan sädettä pehmeämmille kupariseoksille, äläkä kiillota karkeaa pintaa.
• Pyyhintälevyt soveltuvat paremmin halutun puhtaan leikkauspinnan aikaansaamiseen syöttönopeutta ylläpitäen.

Messingin CNC-viimeistelyn jälkikäsittelyvaihtoehdot

Koneistustekniikoiden optimoinnin lisäksi olisi harkittava jälkikäsittelymenetelmiä haluttujen pintakäsittelyjen saavuttamiseksi. Koneistusstrategioiden parantamisen lisäksi on myös otettava huomioon jälkikäsittelytarpeet halutun pintakäsittelyn saavuttamiseksi.

• Käsin kiillotus: Tämä on melko aikaa vievää mutta tehokasta, sillä se antaa pinnalle sileän ja kiiltävän rakenteen.
• Median räjäytys: Se antaa mattapintaisen lopputuloksen ja peittää hyvin pienet pinnan epätasaisuudet.
• Sähkökiillotus: Sopii kuparille, koska se parantaa johtavuutta ja siten kirkkautta ja ulkonäköä ja antaa sille kiillotetun ulkonäön.

Näiden tekniikoiden ansiosta kuparista työstetyt tuotteet eivät ole vain hyödyllisiä, vaan niillä on myös oikea ulkonäkö ja ne täyttävät vaaditut toiminnot. Siirry osoitteeseen Pronssin työstö sivu tietää enemmän.

Kuparin CNC-työstön monipuoliset sovellukset

Kuparin työstöä käytetään eri aloilla, ja sillä on materiaalin ominaisuuksiin ja mahdollisuuksiin liittyviä etuja. Seuraavassa on lueteltu joitakin keskeisiä aloja, joilla koneistetut kupariosat ovat olennainen osa; Mekaanisissa sovelluksissa käytettävällä kuparilla on erittäin hyvä lämmönjohtavuus ja korkea korroosionkestävyys. Sitä käytetään laajalti mm: Tässä on, miten sitä käytetään:

• Lämmönvaihtimien HVAC-järjestelmiä (lämmitys, ilmanvaihto ja ilmastointi) käytetään optimaalisen lämmönvaihdon varmistamiseksi.
• Autoteollisuudessa jäähdyttimien käyttö johtuu lämmönsiirron lujuudesta ja tehokkuudesta auton moottorin suorituskyvyn parantamisessa.
• Sähköä käytetään laakereiden valmistuksessa, jossa kuparin tarttumattomuuden ansiosta koneet kestävät pidempään ja kitka on pienempi.
• Kaasuhitsaussuuttimien viimeistelyssä saavutetaan suuri tarkkuus, mikä on erittäin tärkeää hitsausprosessissa.
• LVI-teollisuus etsii tuotteita, joihin korroosio ei vaikuta ja jotka voivat siten antaa takuun LVI-tarvikkeille.
• Sähkö- ja elektroniikkateollisuudessa kuparin erinomaista sähkönjohtavuutta arvostetaan suuresti.
• Kiskosähkölaitteita valmistetaan käytettäväksi virran jakeluun jakelujärjestelmissä.
• Moottorit ja käämit elektroniikka-alalla, jossa kuparin johtavuutta suositaan, sekä päätelaitteet.
• Kuparijohtoja käytetään yleisesti kodeissa, toimistoissa ja tehtaissa niiden tehokkuuden ja turvallisuuden vuoksi.

Näiden käyttötarkoitusten lisäksi kuparia on sen ei-magneettisten ominaisuuksien ja joustavuuden vuoksi käytetty eri tavoin eri teollisuudenaloilla:

• Kuparin työstöä käytetään valmistusteollisuudessa pääasiassa tarkkojen osien valmistamiseen, joita käytetään kone- ja laitealalla.
• Kuparia käytetään ilmailu- ja avaruusteollisuudessa tuotteissa, joihin luotetaan eniten ja joiden odotetaan toimivan optimaalisesti, kuten lentokoneiden elektroniikassa ja osissa.
• Työstettyä kuparia käytetään myös autoteollisuudessa sähköjärjestelmissä ja moottorien osissa niiden suorituskyvyn ja energian lisäämiseksi.
• Uusiutuvan energian teknologioihin kuuluvat aurinkopaneelit, tuuliturbiinit ja muut koneet, jotka käyttävät kuparia johtokykynsä vuoksi, mikä parantaa energiantuotantoa ja -siirtoa.

Nämä esimerkit osoittavat kuparin työstön monipuolisuuden ja tarpeellisuuden eri aloilla, koska se palvelee tarkoituksenmukaista tehtävää, jota tarvitaan teknisten ja toiminnallisten eritelmien saavuttamiseksi, jotta saavutetaan tarvittava luotettavuus, tuottavuus ja suorituskyky useissa käyttötarkoituksissa.

Tutustu kuparin työstöön Palvelut CNM:ssä.

CNC-työstettyjä kuparikappaleita käytetään yleisesti lukuisilla teollisuudenaloilla nyky-yhteiskunnassa. Laadukkaiden kuparin koneistuspalvelujen on kuitenkin täytettävä tarkat suunnittelumääritykset ja tuotevaatimukset.

CNM Tech on yksi top 10 CNC-työstöpalvelut maailmassa, meillä on henkilökuntaa, jolla on riittävästi kokemusta, jotta voimme tarjota sinulle parhaat CNC-jyrsintä- ja sorvauspalvelut suunnitelmiesi pohjalta. Olipa sovelluksesi geometria monimutkainen tai teollisten komponenttien toleranssivaatimukset tiukat, olemme sitoutuneet tarjoamaan sinulle enemmän kuin odotuksesi. Ota nyt yhteyttä CNM:ään saadaksesi ammattitaitoista apua hienolaatuisten kuparin työstöpalveluiden kanssa.