청동 가공

CNC 가공의 구리 청동

청동은 다양한 산업과 용도로 사용되는 금속입니다. 구리, 주석 및 기타 합금으로 만들어져 강도, 내구성 및 부식에 대한 저항성을 제공합니다. 다재다능한 특성으로 인해 특히 베어링, 기어 및 기타 복잡한 부품과 같은 고정밀 부품을 제조하는 CNC 기계 가공 분야에서 널리 사용됩니다.

브론즈의 가공성 및 응용 분야

청동은 가공성이 좋아 CNC와 같은 컴퓨터 기계를 사용하여 쉽게 절단, 드릴링 및 성형할 수 있어 항공 우주, 자동차, 의료 장비 제조 등 고정밀도가 필요한 산업에서 필수적인 소재입니다.

브론즈의 속성 강화

이러한 이유로 청동의 구성과 처리를 변경하면 기계적 및 성능 특성을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어 인은 내마모성을 향상시키고 알루미늄은 주어진 용도에 맞게 강도와 경도를 높입니다.

CNC 가공 청동: 공정 단계

청동 CNC 가공 에는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기계가 사용됩니다. 이 과정은 CAD 모델에서 시작하여 CAM 소프트웨어가 공구 경로를 생성합니다. 그런 다음 청동 소재를 컨디셔닝하고 밀링, 터닝, 드릴링 및 조각이나 에칭과 같은 기타 세부 작업을 위해 CNC 기계의 작업 테이블에 배치합니다.

품질 관리 및 폴리싱

가공 후에는 정확한 측정 도구를 사용하여 설정된 허용 오차 및 품질 준수 여부를 검사합니다. 운송 또는 후속 작업을 위한 적절한 포장 전에 필요한 표면 마감을 위해 연마 또는 샌딩과 같은 일부 마지막 작업이 수행될 수 있습니다.

전문성 및 최적화

CNC 작업자는 가공 부품의 정확성, 성능 및 내구성에 관한 한 최상의 결과를 달성하는 데 도움이 되므로 CNC 기계를 사용하여 청동을 가공하는 과정에서 매우 중요합니다.

CNC 청동 가공의 이점

청동 CNC 가공 은 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 많은 장점을 가지고 있습니다. 첫 번째 장점은 마찰 계수가 낮기 때문에 밀도가 높은 다른 금속처럼 절단 중에 윤활유를 자주 바를 필요가 없다는 것입니다. 이 기능은 생산 공정의 효율성을 높일 뿐만 아니라 비용에도 긍정적인 영향을 미칩니다. 또한 청동은 내마모성이 높아 기계의 다른 요소보다 내구성이 더 뛰어나야 하는 부품에 적용됩니다.

가공의 경우 청동을 다양한 방식으로 사용하면 다음과 같은 이점을 얻을 수 있습니다. 가공성이 높기 때문에 필요한 형태와 모양으로 쉽게 가공할 수 있습니다. 또한 절삭 공구를 무디게 하지 않고도 복잡한 형태로 성형할 수 있습니다. 이는 시간뿐만 아니라 절삭 공구도 절약할 수 있어 장기적으로 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.

또한 위에서 언급한 바와 같이 이 금속의 또 다른 특성으로 내식성이 매우 높습니다. 따라서 환경이나 부식성 물질과 접촉하는 부품에 선호되는 소재입니다.

또한 청동은 저항력이 강하고 동시에 가단성이 뛰어나 다용도로 사용할 수 있습니다. 모든 금속 중에서 가장 단단하지는 않지만 만족스러운 강도와 유연성으로 인해 구조 부품 및 장식품에 적합합니다.

열전도율 분야에서 청동은 열전도율이 높다는 것이 장점입니다. 또한 청동 가공 과정에서 냉각을 도와 공작물이 뜨거워지지 않도록 하고 크기가 줄어들거나 팽창할 가능성을 줄여줍니다. 이는 제조 공정의 정확성을 보장하고 재료와 도구의 낭비를 방지하는 데 중요합니다.

베어링, 기어, 슬라이딩 요소와 같은 부품은 마찰 계수가 낮아 부품이 매끄럽게 미끄러져 오래 사용할 수 있기 때문에 청동 소재를 사용하기에 특히 적합합니다.

CNC 가공 브론즈의 단점

사실 브론즈 CNC 가공에는 장점이 있지만 고려해야 할 단점도 있습니다. 청동의 문제는 애초에 작업하기에 적합한 재료를 구하는 데 상대적으로 비용이 많이 든다는 것입니다. 청동은 구리와 주석의 조합이므로 청동 CNC 가공에 사용할 수 있는 다른 재료보다 상대적으로 비용이 많이 들기 때문에 청동을 사용해야 하는 프로젝트의 전체 비용이 높아집니다.

또 다른 단점은 공구가 무뎌져 날카롭게 해야 할 때 발생하는 문제입니다. 청동은 상대적으로 부드럽기 때문에 가공 공구의 마모가 빨라 잦은 교체가 필요합니다. 이로 인해 생산 비용이 상승하고 수시로 공구를 모니터링해야 합니다.

청동과 황동 가공의 경우, CNC 가공 청동은 다른 금속에 비해 상대적으로 미세한 디테일과 모양을 얻기 쉽습니다. 그 이유는 부드러움 때문입니다. 이 소재는 금속만큼 단단하지 않기 때문에 미세한 디테일을 유지하지 못할 수 있으며, 이는 특히 세부적인 프로젝트의 경우 단점이 될 수 있습니다.

CNC 가공에서 청동을 사용하는 마지막 단점은 소재를 가공하는 데 시간이 더 오래 걸린다는 것입니다. 청동의 또 다른 단점은 청동에 대한 가공 작업에 소요되는 시간이 강철보다 상대적으로 길기 때문에 생산에 소요되는 시간이 늘어난다는 것입니다. 이는 프로젝트 일정에 영향을 미칠 수 있으며 프로젝트의 계획 및 프로그래밍에 약간의 변경이 필요할 수 있습니다.

또한 청동 부싱을 가공할 때는 알루미늄이나 강철과 같은 다른 경금속을 가공할 때보다 더 많은 열이 발생합니다. 이 열은 공구와 절삭 품질에 매우 파괴적일 수 있으므로 열 관련 문제를 잘 제어하기 위해 자주 모니터링하고 가공 속도를 늦춰야 할 수 있습니다. 이러한 문제는 프로젝트에서 청동 CNC 가공을 수행할 때 고려하고 전략을 세워야 할 필요성을 나타냅니다.

CNC 가공용 청동의 일반적인 합금

다음은 CNC 가공에 널리 사용되는 몇 가지 청동 합금입니다: 인기 있는 것들은 다음과 같습니다;

구리 932(SAE 660):

이 베어링 청동 합금은 구리, 주석, 아연의 비율이 높습니다.
고강도 및 내마모성이 요구되는 부싱, 베어링 및 기타 정밀한 부품 제조에 광범위하게 적용됩니다.
표면에 얇은 층을 생성하여 표면 간의 접촉을 최소화하고 마모를 최소화하여 제품의 성능을 향상시킵니다.
컴퓨터로 작동하는 기계를 사용하여 필요한 형태와 치수에 맞게 쉽게 모양과 크기를 조정할 수 있습니다.

PB1 등급(인청동):

BS1400 표준을 준수하는 등급으로 제공되며 피로 특성으로 잘 알려져 있습니다.
소재의 내마모성과 강성을 향상시키는 형광체가 포함되어 있습니다.
성형성이 뛰어나고 스프링 특성이 우수하여 베어링, 기어, 밸브 바디 및 부시에 적합합니다.
주석 함량은 기계적 특성과 내식성을 높여 항공우주, 해양 및 화학 분야에 이상적입니다.

실리콘 브론즈:

구리 실리콘과 아연 기반 합금으로 실리콘은 평균 0%에서 6% 사이입니다.
강도가 높고 붓기 쉬우며 내식성이 우수합니다.
표면 광택이 높기 때문에 펌프 및 밸브 부품에 널리 사용됩니다.

알루미늄 브론즈:

구리, 알루미늄(6-12%) 및 철, 니켈, 망간, 실리콘과 같은 기타 원소로 구성됩니다.
오스테나이트는 강하고 부식에 강하며 해군 하드웨어, 펌프 및 석유화학 산업에 사용됩니다.
바닷물에서 부식을 방지하며 석유, 석유화학 및 상수도 산업에서 사용됩니다.

베어링 브론즈:

마찰이 적은 6-8% 리드가 있어 마찰이 많은 곳에서 사용하기에 좋습니다.
마찰이 적은 특성으로 인해 베어링과 부싱에 광범위하게 사용됩니다.

비스무트 브론즈:

1-6% 비스무트가 함유되어 유연성, 열 전도성, 내식성을 제공합니다.
베어링, 조명 반사판, 거울, 조리기구 등에 사용됩니다.

망간 청동:

최대 3%의 망간을 함유할 수 있으며 충격 및 바닷물 내식성이 우수합니다.
비부식성 특성으로 인해 보트 프로펠러, 밸브 부품, 기어 및 급속 툴링에 사용됩니다.

구리-니켈 청동(큐프로니켈):

니켈 함량이 높고(2-30%) 강도가 높으며 부식에 강합니다.
전자, 해양, 선박, 펌프, 밸브 및 기타 여러 산업 분야에서 사용됩니다.

청동 CNC 가공용 표면 마감

청동은 기계적 특성이 우수하고 가공이 용이하며 내식성이 우수하여 CNC 가공에 적합합니다. 표면 마감을 달리하면 성능과 외관을 향상시킬 수 있습니다: 표면 처리를 달리하여 성능과 외관을 개선할 수도 있습니다:

1. 가공된 표면 마감:

CNC 가공 후 최종 공정은 일반적으로 표면이 반사되지 않고 광택이 나는 표면 마감입니다.
비용이 저렴하고 다른 프로세스를 수행할 필요가 없습니다.
가공 후 작업으로 제거할 수 있는 경미한 공구 자국이나 버가 있을 수 있습니다.

2. 비드 블라스팅 마감:

이 과정에는 미세한 유리 구슬을 사용하여 표면을 연마하고 거칠지 않고 최대한 매끄럽게 만드는 작업이 포함됩니다.
외관을 개선하고 소재 표면에 있을 수 있는 사소한 결함을 지웁니다.
재료 생산에 걸리는 시간과 비용은 늘어나지만 재료의 표면 마감은 개선됩니다.

3. 화학 코팅 마감:

부식 방지 또는 미적 특성과 같은 특정 특성을 얻기 위해 표면에 화학 물질을 도포합니다.
장기적이고 개별화된 기판을 제공합니다.
더 복잡하고 추가 단계가 필요하지만 표면의 특정 특성을 제공합니다.

각 표면 마감 유형에는 장단점이 있으며, 선택은 청동 부품의 CNC 가공의 용도, 기능 및 가격에 따라 달라집니다.

청동 CNC 가공을 위한 비용 최적화 및 설계 팁

청동 CNC 가공에는 몇 가지 비용 절감 설계 전략이 있습니다. 우선, 가공 공정 후 원하는 표면 조도를 달성하거나 부품의 성능을 개선하기 위해 추가 공정이 필요할 수 있으며, 이를 설계 단계에 통합하여 추가 비용과 시간을 최소화해야 합니다.

또한 청동 부품의 벽 두께도 개선해야 합니다. 부품을 너무 얇게 만들면 가공 시 왜곡이 발생할 수 있고, 반대로 두꺼운 부품은 가공이 어려워 재료 낭비가 발생할 수 있으므로 부품을 너무 얇게 만들지 않는 것도 중요합니다.

올바른 브론즈 유형 선택하기

또 다른 중요한 요소는 올바른 청동 유형을 선택하는 것입니다. 응용 분야의 특정 요구 사항을 올바른 청동 합금과 일치시켜 효율성과 내구성을 향상시키면서 비용을 절감할 수 있습니다. 또한 디자인에서 언더컷을 피하는 것도 복잡한 형상 가공의 어려움과 비용을 줄이는 데 유용할 수 있습니다.

청동 CNC 가공을 위한 설계 고려 사항

또한 날카로운 모서리와 모서리를 피해야 합니다. 청동은 부드러운 소재이기 때문에 날카로운 부분에 응력이 집중되어 구조적으로 금이 가거나 파손될 수 있습니다. 부품의 모서리 또는 필렛을 설계하면 응력이 고르게 분산되어 부품의 강도와 내구성이 향상됩니다.

CNC 청동 가공 부품은 어디에 사용됩니까?

CNC 가공 청동 부품은 청동 소재의 우수한 특성으로 인해 많은 산업 분야에서 매우 인기가 있습니다. 농업에서는 하중과 열악한 환경에서 사용되는 부싱 및 베어링과 같은 부품을 제조하는 데 사용됩니다. 자동차 산업에서는 자동차의 거의 모든 시스템에 사용되는 나사산, 기어, 전기 단자 등에 청동을 사용합니다.

마찬가지로 중장비 분야에서도 나사나 부싱과 같은 청동 부품은 기계의 원활한 작동을 돕고 열화 속도를 줄이는 중요한 부품으로 사용됩니다. 청동은 소재의 탄성 때문에 특정 조건에서 강하고 내마모성이 뛰어나며 높은 신뢰성이 요구되는 부품을 가공할 때 매우 유용한 소재입니다.

요약

CNC 가공 청동 부품은 소재의 경도, 강도 및 유연성 때문에 농업, 자동차 및 중장비 산업에서 매우 중요합니다. 이러한 부품은 현대 생산 공정의 일부인 열악한 환경에서 효율적이고 안정적이며 오래 지속되는 작동을 보장하는 데 중요합니다.

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