Lavorazione del rame

I metalli di rame sono molto apprezzati per il loro aspetto. Viene utilizzato principalmente nell'arte quotidiana e sugli utensili. Il rame presenta caratteristiche materiali ed elettriche migliori rispetto a quelle del rame. alluminio o alluminio. Ciò lo rende essenziale per la produzione di pezzi complessi. Questi pezzi sono utilizzati in applicazioni come gli elettrodi per elettroerosione.

Tuttavia, il rame è tipicamente difficile da lavorare. Questa durezza pone diversi problemi. Gli additivi includono alluminio, zinco, silicio e stagno. Queste combinazioni danno luogo alla formazione di leghe come l'ottone e il bronzo. Vengono prodotte anche leghe di nichel-argento per soddisfare requisiti specifici.

Ciascuna di queste leghe è quindi progettata per applicazioni di lavorazione precise. Pertanto, svolgono un ruolo significativo in molti campi. La lavorazione dei pezzi in lega di rame diventa più accessibile, consentendo una produzione più efficiente. Questo, a sua volta, consente di produrre in modo più efficiente. Il rame è ancora prezioso per tutti i settori grazie alla sua versatilità. È ancora più utile se combinato con altri metalli. Ciononostante, il rame è insostituibile e l'industria continuerà a incontrarlo in futuro.

Questo articolo si concentrerà sui metodi di lavorazione cnc del rame, sui fattori essenziali da considerare, sui vari usi del rame e sui servizi di lavorazione necessari. Lasciate quindi che vi aiutiamo a decodificare le informazioni necessarie per sfruttare al meglio questo metallo strumentale.

Lavorazione CNC del rame:

Quando si tratta di Lavorazione CNC del ramePer ottenere risultati ottimali, è necessario tenere presenti due fattori critici:

1. Selezione ottimale del materiale degli utensili:

La lavorazione del rame grezzo è problematica perché il materiale è molto morbido, il che rende l'usura degli utensili molto rapida e la rimozione dei trucioli difficile. Uno dei problemi che spesso si riscontrano è la creazione di un bordo costruito, ovvero una condizione in cui le particelle di rame si aggrappano all'utensile e producono superfici irregolari. Per eliminare questi problemi, è necessario utilizzare utensili da taglio realizzati con materiali come l'acciaio rapido (HSS). Gli utensili in HSS sono particolarmente indicati per il taglio del rame, in quanto si tratta di un metallo morbido che non si smussa rapidamente durante l'utilizzo di macchine CNC.

2. Impostazione della velocità di avanzamento ideale:

La velocità di avanzamento determina la velocità con cui l'utensile da taglio CNC si muove sul pezzo di rame. Quando si tratta di lavorare il rame, si consiglia di mantenere una velocità di avanzamento moderata o bassa. Velocità di avanzamento elevate possono produrre molto calore, il che non è preferibile nelle applicazioni di lavorazione di precisione.

Uno degli aspetti critici del controllo della velocità di avanzamento è che è fondamentale per la precisione e la finitura superficiale durante la lavorazione. Se nel vostro progetto sono richiesti avanzamenti più elevati, diventa obbligatorio utilizzare fluidi da taglio o refrigeranti, perché il calore deve essere eliminato per migliorare la precisione del processo di lavorazione.

3. Selezione del materiale corretto

La scelta del grado di rame corretto è una delle decisioni più critiche da prendere durante la progettazione di qualsiasi progetto. Il rame elettrolitico a passo rigido (ETPC), noto anche come rame puro (C101), ha una purezza di 99%. L'affidabilità del 99% può essere problematica e costosa, soprattutto per i componenti meccanici.

Se si confrontano i due materiali, il C110 è più conduttivo del C101, più accessibile alle macchine rispetto al C101 e talvolta più economico. La scelta del tipo di materiale corretto è fondamentale per realizzare le esigenze di progettazione in modo adeguato.

La producibilità deve essere considerata indipendentemente dal tipo di materiale incorporato nello sviluppo di un prodotto. Per ottenere un risultato ottimale, è necessario seguire alla lettera i principi del DFM. Alcune raccomandazioni includono uno stretto controllo delle tolleranze di prestazione e dei controlli dimensionali. Non creare pareti sottili con raggi piccoli per migliorare la lavorazione. Lo spessore delle pareti deve essere mantenuto a un minimo di 0,5 mm per garantire la resistenza strutturale.

Per la fresatura CNC, il limite di dimensioni è di 1200 mm x 500 mm x 152 mm, mentre per la tornitura CNC è di 152 mm x 394 mm. Progettare sottosquadri con profili quadrati, raggi pieni o code di rondine per ridurre le operazioni di lavorazione. Queste linee guida sono specifiche per i componenti in rame e sono essenziali per migliorare la produttività e la qualità dei componenti.

Le leghe di rame per la lavorazione

I materiali in rame comprendono vari metalli commerciali utilizzati in diversi settori a seconda delle proprietà richieste per un'applicazione specifica.

1. Rame puro:

Il rame è noto per essere nella forma più pura, morbido e facilmente modellabile. Può contenere una piccola percentuale di aggiunte di leghe per migliorarne le caratteristiche, come una maggiore resistenza. Il rame di elevata purezza è utilizzato in applicazioni elettriche, tra cui cablaggi, motori, altre apparecchiature e applicazioni industriali come gli scambiatori di calore.

I gradi commerciali di rame puro sono classificati con i numeri UNS da C10100 a C13000. Per le applicazioni che richiedono maggiore resistenza e durezza, come la lavorazione del rame al berillio, la lega di rame puro con berillio è una pratica comune.

2. Rame elettrolitico:

Il rame elettrolitico a passo duro si ottiene dal rame catodico, raffinato per elettrolisi, e contiene impurità carenti. Il grado più utilizzato è il C11000, che offre una conducibilità elettrica fino a 100% IACS e un'elevata flessibilità, che lo rende adatto ad applicazioni elettriche come avvolgimenti, cavi e sbarre collettrici.

3. Rame senza ossigeno:

Grazie al basso contenuto di ossigeno, i gradi di rame senza ossigeno come il C10100 (elettronico senza ossigeno) e il C10200 (senza ossigeno) sono caratterizzati da un basso contenuto di ossigeno e da un'elevata conducibilità elettrica. Questi tipi di rame sono prodotti in condizioni di non ossidazione e sono utilizzati nell'elettronica ad alto vuoto, come tubi trasmettitori e guarnizioni vetro-metallo.

4. Rame a lavorazione libera:

Queste leghe a base di rame contengono aggiunte di nichel, stagno, fosforo e zinco, che hanno lo scopo di migliorare la lavorabilità. Alcune leghe note sono il bronzo, il rame-stagno-fosforo, l'ottone e il rame-zinco, caratterizzate da elevata durezza, resistenza agli urti, lavorabilità e resistenza alla corrosione. Trova impiego in diverse operazioni di lavorazione, come ad esempio nella lavorazione di monete, parti elettriche lavorate, ingranaggi, cuscinetti e parti idrauliche per autoveicoli.

Tecniche di lavorazione del rame

Di seguito sono riportati alcuni dei metodi più efficienti per la lavorazione del rame:

La lavorazione del rame come materiale è un processo che presenta alcune difficoltà a causa della sua flessibilità, duttilità e durata. Tuttavia, il rame può essere legato ad altri elementi come zinco, stagno, alluminio, silicio e nichel, migliorando le possibilità di lavorazione del rame. Tali leghe sono solitamente più facili da tagliare rispetto a materiali di durezza simile e richiedono una forza di taglio minore. Di seguito sono riportate alcune tecniche di lavorazione del rame comunemente utilizzate, che garantiscono una produzione precisa nei servizi di lavorazione professionale del rame:

Fresatura CNC per leghe di rame

La fresatura è una delle tecniche più efficaci per tagliare le leghe di rame con l'aiuto del controllo numerico computerizzato. La fresatura avviene automaticamente con l'aiuto di un utensile da taglio rotante controllato dal computer per modellare il pezzo in base alle dimensioni richieste. Con la fresatura CNC si possono produrre pezzi di rame con scanalature, contorni, fori, tasche e superfici piane.

Le considerazioni critiche per la fresatura CNC del rame o delle sue leghe includono:

• Scegliere il materiale da taglio adatto, come il carburo N10 e N20 o le qualità HSS.
• Il rallentamento delle velocità di taglio di circa 10% migliora la durata dell'utensile.
• Ulteriore riduzione delle velocità di taglio (di 15% per gli utensili in metallo duro e 20% per gli utensili in HSS) quando si lavorano leghe di rame fuse con pelle fusa.

Tornitura CNC per rame

La tornitura CNC è adatta alla lavorazione del rame perché il pezzo ruota mentre l'utensile rimane fermo ed esegue i tagli necessari. Questa tecnica è ampiamente utilizzata nella produzione di prodotti meccanici ed elettronici. Di seguito sono riportati alcuni dei principali consigli per la tornitura del rame e delle sue leghe con il processo di tornitura CNC:

• L'angolo del tagliente deve essere compreso tra 70 e 95 gradi.
• Per il taglio dei tipi di rame più morbidi, l'angolo di taglio dell'utensile deve essere leggermente inferiore a 90 gradi per evitare sbavature.
• Riducendo l'angolo dell'utensile da taglio e mantenendo costanti le profondità di taglio, l'utensile durerà più a lungo, la velocità di taglio sarà maggiore e la pressione sull'utensile sarà ridotta.
• La posizione del primo tagliente deve essere controllata per gestire le forze e il calore che si producono al momento del taglio.

I metodi sopra descritti dimostrano l'efficacia della lavorazione CNC del rame e delle sue leghe nella produzione di pezzi per vari settori.

Considerazioni sulla finitura superficiale del rame

La finitura superficiale è fondamentale nella lavorazione CNC del rame per soddisfare gli standard di qualità richiesti per i pezzi nelle rispettive applicazioni. Sulla base dei suddetti obiettivi di ricerca, nel contesto del presente lavoro sono stati sviluppati i seguenti obiettivi specifici al fine di raggiungere l'obiettivo primario di migliorare i parametri di lavorazione CNC del rame:

La prima strategia di controllo della finitura superficiale consiste nel modificare i parametri di lavorazione. L'approccio specifico al controllo della rugosità della superficie è fondamentale. Prestare particolare attenzione al raggio d'angolo del naso o dell'utensile: È necessario prestare molta attenzione al raggio dell'angolo del naso o dell'utensile. Inoltre;

• Ridurre il raggio del naso per le leghe di rame più morbide e non lucidare una superficie ruvida.
• Gli inserti raschianti sono più adatti a fornire la superficie di taglio pulita desiderata mantenendo la velocità di avanzamento.

Opzioni di post-elaborazione per la finitura CNC dell'ottone

Oltre all'ottimizzazione delle tecniche di lavorazione, è necessario considerare i metodi di post-lavorazione per ottenere le finiture superficiali desiderate. Oltre a migliorare le strategie di lavorazione, è necessario considerare anche le esigenze di post-lavorazione per ottenere la finitura superficiale desiderata.

• Lucidatura a mano: Questa operazione richiede molto tempo, ma è efficace per conferire alla superficie una consistenza liscia e lucida.
• Esplosione mediatica: Conferisce una finitura opaca e riesce a nascondere le piccole irregolarità della superficie.
• Elettrolucidatura: Adatto al rame perché ne migliora la conduttività, quindi la luminosità e l'aspetto, conferendogli un aspetto lucido.

Queste tecniche fanno sì che i prodotti lavorati in rame non solo siano utili, ma abbiano anche un aspetto corretto e svolgano la funzione richiesta. Vai a Lavorazione del bronzo per saperne di più.

Diverse applicazioni della lavorazione CNC del rame

La lavorazione del rame è utilizzata in diversi settori e presenta vantaggi legati alle caratteristiche del materiale e alle opportunità. Ecco alcuni settori chiave in cui i pezzi di rame lavorati sono parte integrante; Il rame nelle applicazioni meccaniche ha una conducibilità termica molto elevata e un'alta resistenza alla corrosione. È ampiamente utilizzato in: Ecco come viene utilizzato:

• I sistemi HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) per gli scambiatori di calore sono utilizzati per confermare lo scambio termico ottimale.
• L'industria automobilistica per i radiatori è dovuta alla forza e all'efficienza del trasferimento di calore nel migliorare le prestazioni del motore dell'auto.
• L'elettricità viene utilizzata nella produzione di cuscinetti dove, grazie alla natura antiaderente del rame, le macchine durano più a lungo e hanno meno attrito.
• Elevati livelli di precisione nella finitura degli ugelli di saldatura a gas, che è molto importante nel processo di saldatura.
• L'industria idraulica cerca prodotti che non siano soggetti a corrosione e che quindi possano fornire la garanzia degli accessori idraulici.
• Nell'industria elettrica ed elettronica, la superiore conduttività elettrica del rame è molto apprezzata.
• Le apparecchiature elettriche per sbarre collettrici sono prodotte per essere utilizzate nella distribuzione di corrente nei sistemi di distribuzione.
• Motori e avvolgimenti per il settore elettronico, dove si predilige la conduttività del rame, e terminali.
• Tra gli usi comuni del cablaggio nelle case, negli uffici e nelle fabbriche, il cablaggio in rame è utilizzato per la sua efficienza e sicurezza.

Oltre a questi impieghi, grazie alle sue caratteristiche di amagnetismo e flessibilità, il rame è stato utilizzato in vari modi in diversi settori industriali:

• La lavorazione del rame viene applicata nelle industrie manifatturiere soprattutto per creare pezzi precisi utilizzati nei settori dei macchinari e delle attrezzature.
• Il rame viene utilizzato nell'industria aerospaziale per i prodotti su cui è più probabile fare affidamento e che devono funzionare in modo ottimale, come i componenti elettronici e le parti dell'aereo.
• Il rame lavorato viene utilizzato anche nell'industria automobilistica negli impianti elettrici e nelle parti dei motori per aumentarne le prestazioni e l'energia.
• Le tecnologie per le energie rinnovabili includono pannelli solari, turbine eoliche e altri macchinari che utilizzano il rame per la sua conduttività, migliorando la generazione e la trasmissione di energia.

Questi esempi dimostrano la versatilità e la necessità della lavorazione del rame in vari settori, perché serve la funzione prevista per raggiungere le specifiche tecniche e funzionali richieste per fornire l'affidabilità, la produttività e le prestazioni necessarie in diversi usi.

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I pezzi di rame lavorati a CNC sono comunemente applicati in numerosi settori della società contemporanea. Tuttavia, i servizi di lavorazione del rame di alta qualità devono soddisfare le esatte specifiche di progettazione e i requisiti del prodotto.

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