Kobbermetaller er høyt verdsatt for sitt utseende. Det brukes først og fremst i hverdagskunst og på bruksgjenstander. Kobber har bedre material- og elektriske egenskaper sammenlignet med aluminium eller aluminium. Dette gjør det viktig å produsere komplekse deler. Disse delene brukes blant annet til elektroder for elektrodesprengning.

Kobber er imidlertid vanligvis utfordrende å bearbeide. Denne hardheten skaper flere problemer. Tilsetningsstoffene omfatter aluminium, sink, silisium og tinn. Disse kombinasjonene resulterer i dannelsen av legeringer som messing og bronse. Nikkel-sølv-legeringer produseres også for å oppfylle spesifikke krav.

Hver og en av legeringene er derfor designet for nøyaktig maskinering. Derfor spiller de en viktig rolle på mange områder. Bearbeiding av deler i kobberlegeringer blir mer tilgjengelig, noe som muliggjør en mer effektiv produksjon. Dette gjør det igjen mulig å produsere mer effektivt. Kobber er fortsatt verdifullt på alle områder på grunn av sin allsidighet. Det er enda mer nyttig når det kombineres med andre metaller. Likevel er kobber uerstattelig, og industrien vil fortsette å møte det i fremtiden.

Denne artikkelen vil fokusere på metoder for cnc-maskinering av kobber, viktige faktorer å ta hensyn til, ulike bruksområder for kobber og nødvendige maskineringstjenester. Så la oss hjelpe deg med å dekode informasjonen du trenger for å få mest mulig ut av dette instrumentelle metallet.

CNC-maskinering av kobber:

Når det gjelder CNC-maskinering av kobberer det to kritiske faktorer du må huske på for å oppnå optimale resultater:

1. Optimalt valg av verktøymateriale:

Det er problematisk å håndtere rå kobber fordi materialet er svært mykt, noe som gjør at verktøy slites svært raskt og gjør det utfordrende å fjerne spon. Et av problemene man ofte står overfor, er at det oppstår en "built-up edge", som er en tilstand der kobberpartikler fester seg til verktøyet og skaper ujevne overflater. For å eliminere disse problemene er det nødvendig å bruke skjæreverktøy som er produsert av materialer som høyhastighetsstål (HSS). HSS-verktøy er spesielt godt egnet for skjæring i kobber, siden det er et mykt metall som ikke sløves raskt ved bruk av CNC-maskiner.

2. Innstilling av den ideelle matehastigheten:

Matehastigheten bestemmer hastigheten som CNC-skjæreverktøyet beveger seg med på kobberarbeidsstykket. Når det gjelder kobberbearbeiding, anbefales det at man holder matehastigheten mellom moderat og lav. Høye matehastigheter kan produsere mye varme, noe som ikke er å foretrekke i presisjonsbearbeidingsapplikasjoner.

Et av de viktigste aspektene ved å kontrollere matehastigheten er at den er avgjørende for presisjon og overflatefinish under bearbeiding. Hvis det kreves høyere matehastigheter i prosjektet ditt, blir det obligatorisk å bruke skjærevæsker eller kjølevæsker fordi varmen må fjernes for å oppnå bedre presisjon i maskineringsprosessen.

3. Velge riktig materialkvalitet

Valg av riktig kobberkvalitet er en av de mest kritiske beslutningene som tas under prosjekteringen av et prosjekt. Elektrolytisk kobber med stiv stigning (ETPC), også kjent som rent kobber (C101), har en renhetsgrad på 99%. 99%-pålitelighet kan være et problem og dyrt, særlig når det gjelder mekaniske komponenter.

Når man sammenligner de to materialene, er C110 mer ledende enn C101, mer tilgjengelig for maskiner enn C101, og noen ganger billigere. Valg av riktig materialkvalitet er avgjørende for å oppnå designkravene på riktig måte.

Produserbarhet bør vurderes uavhengig av hvilken type materiale som inngår i utviklingen av et produkt. Man må følge prinsippene for DFM til punkt og prikke for å få det beste resultatet. Noen av anbefalingene er å kontrollere ytelsestoleransen og dimensjonskontrollene nøye. Ikke lag tynne vegger med små radier for å oppnå bedre maskinering. Veggtykkelsen bør holdes på minst 0,5 mm av hensyn til strukturell styrke.

For CNC-fresing er størrelsesgrensen 1200 mm x 500 mm x 152 mm, mens den for CNC-dreining er 152 mm x 394 mm. Utform underskjæringer med firkantede profiler, fulle radier eller svalehaler for å redusere maskineringsoperasjonene. Disse retningslinjene er spesifikke for kobberkomponenter og er avgjørende for å forbedre produktiviteten og kvaliteten på komponentene.

Kobberlegeringer for maskinering

Kobbermaterialer omfatter ulike kommersielle metaller som brukes i ulike bransjer, avhengig av hvilke egenskaper som kreves for et bestemt bruksområde.

1. Ren kobber:

Kobber er kjent for å være rent, mykt og lett å forme. Det kan inneholde en liten prosentandel legeringstilsetninger for å forbedre egenskapene, for eksempel bedre styrke. Kobber med høy renhet brukes i elektriske applikasjoner, inkludert ledninger, motorer, annet utstyr og industrielle applikasjoner som varmevekslere.

De kommersielle kvalitetene av rent kobber er klassifisert med UNS-numrene C10100 til C13000. For bruksområder som krever høyere styrke og hardhet, for eksempel maskinering av berylliumkobber, er det vanlig å legere rent kobber med beryllium.

2. Elektrolytisk kobber:

Elektrolytisk kobber med tøff tonehøyde utvinnes av katodekobber, raffineres ved elektrolyse og inneholder lite urenheter. Den mest brukte kvaliteten er C11000, som har en elektrisk ledningsevne på opptil 100% IACS og høy fleksibilitet, noe som gjør den egnet til elektriske bruksområder som viklinger, kabler og samleskinner.

3. Oksygenfritt kobber:

På grunn av det lave oksygeninnholdet kjennetegnes oksygenfrie kobberkvaliteter som C10100 (Oxygen-free electronic) og C10200 (Oxygen-free) av lavt oksygeninnhold og høy elektrisk ledningsevne. Disse kobberkvalitetene produseres under ikke-oksiderende forhold og brukes i høyvakuumelektronikk, for eksempel i senderrør og glass-metall-tetninger.

4. Fri bearbeiding av kobber:

Disse kobberbaserte legeringene inneholder tilsetninger av nikkel, tinn, fosfor og sink, som har til hensikt å forbedre maskinbearbeidbarheten. Noen velkjente legeringer er bronse, kobber-tinn-fosfor, messing og kobber-sink, som kjennetegnes av høy hardhet, slagstyrke, bearbeidbarhet og korrosjonsbestandighet. Bronsen brukes i ulike maskineringsoperasjoner, for eksempel til maskinering av mynter, elektriske deler, tannhjul, lagre og hydrauliske deler til bilindustrien.

Teknikker for bearbeiding av kobber

Her følger noen av de mest effektive måtene å bearbeide kobber på:

Bearbeiding av kobber som materiale er en prosess som er forbundet med visse vanskeligheter på grunn av materialets fleksibilitet, bøyelighet og holdbarhet. Kobber kan imidlertid legeres med andre elementer som sink, tinn, aluminium, silisium og nikkel, noe som forbedrer muligheten for maskinering av kobber. Slike legeringer er vanligvis lettere å skjære i enn materialer med tilsvarende hardhet og krever vanligvis mindre skjærekraft. Nedenfor finner du noen vanlige teknikker for maskinering av kobber, som sikrer presis produksjon i profesjonelle tjenester for kobberbearbeiding:

CNC-fresing for kobberlegeringer

Fresing er en av de mest effektive teknikkene for skjæring av kobberlegeringer ved hjelp av numerisk datastyring. Dette gjøres automatisk ved hjelp av et datastyrt roterende skjæreverktøy for å forme arbeidsstykket til ønsket størrelse. Kobberdeler med spor, konturer, hull, lommer og flate overflater kan produseres ved hjelp av CNC-fresing.

Viktige hensyn ved CNC-fresing av kobber eller kobberlegeringer er blant annet

• Valg av egnet skjæremateriale som karbid N10 og N20 eller HSS-kvaliteter.
• Ved å senke skjærehastigheten med ca. 10% forbedres verktøyets levetid.
• Ytterligere reduksjon av skjærehastigheten (med 15% for hardmetallverktøy og 20% for HSS-verktøy) ved bearbeiding av støpte kobberlegeringer med støpt hud.

CNC-dreining for kobber

CNC-dreining egner seg for kobberbearbeiding fordi arbeidsstykket roterer mens verktøyet står stille og gjør de nødvendige kuttene. Denne teknikken brukes i stor utstrekning i produksjonen av mekaniske og elektroniske varer. Nedenfor følger noen av de viktigste anbefalingene for dreining av kobber og kobberlegeringer ved hjelp av CNC-dreieprosessen:

• Skjæreverktøyets kantvinkel bør være mellom 70 og 95 grader.
• Ved skjæring av mykere kobbertyper bør eggvinkelen på skjæreverktøyet være litt mindre enn 90 grader for å unngå smussing.
• Reduser skjæreverktøyets vinkel og oppretthold konstante skjæredybder, slik at verktøyet varer lenger, skjærehastigheten kan økes og trykket på verktøyet reduseres.
• Posisjonen til den første skjærekanten bør kontrolleres for å styre kreftene og varmen som oppstår under skjæringen.

Metodene ovenfor viser hvor effektiv CNC-maskinering av kobber og kobberlegeringer er når det gjelder å produsere deler til ulike sektorer.

Overveielser for overflatebehandling av kobber

Overflatefinishen er avgjørende ved CNC-maskinering av kobber for å oppfylle de nødvendige kvalitetsstandardene for delene i deres respektive bruksområder. Basert på de ovennevnte forskningsmålene er følgende spesifikke mål utviklet i forbindelse med det nåværende arbeidet med sikte på å oppnå det primære målet om å forbedre CNC-maskineringsparametrene for kobber:

Den første strategien for å kontrollere overflatefinishen er å endre bearbeidingsparametrene. Den spesifikke tilnærmingen til å kontrollere overflatens ruhet er grunnleggende. Vær spesielt oppmerksom på nese- eller verktøyhjørneradiusen: Du bør også fokusere mye på nese- eller verktøyhjørneradiusen. Det er også viktig;

• Reduser neseradiusen for mykere kobberlegeringer, og ikke poler en ru overflate.
• Viskerskiver er mer egnet til å gi den ønskede rene skjæreflaten samtidig som matehastigheten opprettholdes.

Alternativer for etterbehandling av CNC-finish i messing

I tillegg til å optimalisere maskineringsteknikkene bør man også vurdere etterbehandlingsmetoder for å oppnå ønsket overflatefinish. I tillegg til å forbedre maskineringsstrategiene er det også nødvendig å ta hensyn til etterbehandlingsbehovene for å oppnå ønsket overflatefinish.

• Håndpolering: Dette er ganske tidkrevende, men effektivt for å gi en glatt og skinnende overflatestruktur.
• Mediesprengning: Den gir en matt finish og er god til å skjule små ujevnheter i overflaten.
• Elektropolering: Egnet for kobber fordi det forbedrer ledningsevnen, og dermed lysstyrken og utseendet, noe som gir det et polert utseende.

Disse teknikkene gjør at de kobberbearbeidede produktene ikke bare er nyttige, men også har det riktige utseendet og utfører den nødvendige funksjonen. Gå til Maskinering av bronse siden for å få vite mer.

Ulike bruksområder for CNC-maskinering av kobber

Maskinering av kobber brukes på forskjellige områder, og det har fordeler i materialets egenskaper og muligheter. Her er noen viktige sektorer der maskinbearbeidede kobberdeler er integrert; Kobber i mekaniske applikasjoner har svært høy varmeledningsevne og høy korrosjonsbestandighet. Det er mye brukt i: Her er hvordan det brukes:

• HVAC-systemer (Heating, Ventilation and Air Conditioning) for varmevekslere brukes for å bekrefte optimal varmeutveksling.
• Radiatorene i bilindustrien er sterke og effektive når det gjelder varmeoverføring for å forbedre ytelsen til bilens motor.
• Elektrisitet brukes i produksjonen av lagre, der kobberets non-stick-egenskaper gjør at maskinene holder lenger og har mindre friksjon.
• Høy nøyaktighet i etterbehandlingen av gassveisemunnstykkene, noe som er svært viktig i sveiseprosessen.
• VVS-bransjen for produkter som ikke påvirkes av korrosjon og dermed kan gi garanti for VVS-tilbehør.
• I elektro- og elektronikkindustrien er kobberets overlegne elektriske ledningsevne høyt verdsatt.
• Elektrisk utstyr for samleskinner er produsert for bruk i strømfordelingen i distribusjonssystemene.
• Motorer og viklinger til elektronikksektoren, der kobberets ledningsevne er foretrukket, og terminaler.
• Blant de vanligste bruksområdene for ledninger i hjem, kontorer og fabrikker er kobberledninger på grunn av sin effektivitet og sikkerhet.

I tillegg til disse bruksområdene har kobber, på grunn av sine ikke-magnetiske egenskaper og sin fleksibilitet, blitt brukt på ulike måter i forskjellige bransjer:

• Kobberbearbeiding brukes i produksjonsindustrien hovedsakelig til å lage presise deler som brukes i maskin- og utstyrssektoren.
• Kobber brukes i luftfartsindustrien til de produktene som det er mest sannsynlig at man vil stole på og som forventes å fungere optimalt, for eksempel elektronikk og deler til fly.
• Maskinert kobber brukes også i bilindustrien i elektriske systemer og deler av motorene for å øke ytelsen og energien.
• Fornybar energiteknologi omfatter solcellepaneler, vindturbiner og andre maskiner som bruker kobber på grunn av dets ledningsevne, noe som forbedrer energiproduksjon og -overføring.

Disse eksemplene viser allsidigheten og behovet for kobberbearbeiding på ulike områder, fordi det tjener den tiltenkte funksjonen som trengs for å oppnå de tekniske og funksjonelle spesifikasjonene som kreves for å levere den nødvendige driftssikkerheten, produktiviteten og ytelsen i flere bruksområder.

Utforsk tjenester for kobberbearbeiding hos CNM.

CNC-bearbeidede kobberdeler brukes ofte i mange bransjer i det moderne samfunnet. Imidlertid må kobberbearbeidingstjenester av høy kvalitet oppfylle de nøyaktige designspesifikasjonene og produktkravene.

CNM Tech er en av de topp 10 CNC-maskineringstjenester i verden har vi medarbeidere med tilstrekkelig erfaring til å kunne tilby deg de beste CNC-frese- og dreietjenestene basert på dine konstruksjoner. Enten du har en komplisert geometri i applikasjonen din eller stramme toleransekrav i industrielle komponenter, er vi forpliktet til å gi deg mer enn dine forventninger. Kontakt CNM nå for å få profesjonell hjelp med kobberbearbeidingstjenester av fin kvalitet.