Brąz miedziany w obróbce CNC

Brąz to metal wykorzystywany w wielu różnych branżach i zastosowaniach. Wykonany jest z miedzi, cyny i innych stopów zapewniających wytrzymałość, trwałość i odporność na korozję. Ze względu na swoją wszechstronność jest szeroko stosowany w obróbce CNC, szczególnie w produkcji części o wysokiej dokładności, takich jak łożyska, koła zębate i inne złożone części.

Obrabialność i zastosowania brązu

Brąz ma dobrą obrabialność, która pozwala na łatwe cięcie, wiercenie i kształtowanie za pomocą skomputeryzowanych maszyn, takich jak CNC, dzięki czemu jest niezbędny w branżach wymagających wysokiej dokładności, takich jak lotnictwo, motoryzacja i produkcja sprzętu medycznego.

Zwiększanie właściwości brązu

Z tego powodu poprzez zmianę składu i obróbki brązu można poprawić jego właściwości mechaniczne i użytkowe. Na przykład fosfor poprawia odporność na zużycie, podczas gdy aluminium zwiększa wytrzymałość i twardość w zależności od zastosowania.

Obróbka CNC brązu: etapy procesu

Obróbka CNC brązu obejmuje wykorzystanie maszyn sterowanych numerycznie (CNC). Proces rozpoczyna się od modelu CAD, a oprogramowanie CAM tworzy ścieżki narzędzi. Materiał z brązu jest następnie kondycjonowany i umieszczany na stole roboczym maszyny CNC w celu frezowania, toczenia, wiercenia i innych szczegółowych prac, takich jak grawerowanie lub trawienie.

Kontrola jakości i polerowanie

Po zakończeniu obróbki przeprowadzana jest kontrola przy użyciu dokładnych narzędzi pomiarowych w celu sprawdzenia zgodności z ustalonymi tolerancjami i jakością. Niektóre z ostatnich operacji, takie jak polerowanie lub szlifowanie, mogą być wykonywane w celu uzyskania wymaganego wykończenia powierzchni przed odpowiednim zapakowaniem do transportu lub do kolejnych operacji.

Wiedza specjalistyczna i optymalizacja

Operatorzy CNC są bardzo ważni w procesie wykorzystywania maszyn CNC do obróbki brązu, ponieważ pomagają w osiąganiu najlepszych wyników w zakresie dokładności, wydajności i trwałości obrabianych komponentów.

Korzyści z obróbki CNC brązu

Obróbka CNC brązu ma wiele zalet, które sprawiają, że jest szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu. Pierwszą z nich jest niski współczynnik tarcia, dzięki czemu nie ma potrzeby częstego stosowania smaru podczas cięcia, jak ma to miejsce w przypadku innych metali o większej gęstości. Ta cecha nie tylko zwiększa efektywność procesu produkcyjnego, ale także pozytywnie wpływa na koszty. Brąz ma również wysoką odporność na zużycie i jest stosowany do części, które muszą być trwalsze niż inne elementy maszyny.

W przypadku obróbki skrawaniem, zastosowanie brązu na wiele sposobów może przynieść następujące korzyści. Charakteryzuje się wysoką skrawalnością, dzięki czemu może być łatwo obrabiany do wymaganej formy i kształtu. Można go również formować w skomplikowane kształty bez stępiania narzędzi skrawających. Oszczędza to nie tylko czas, ale także narzędzia tnące, co z kolei pomaga obniżyć koszty w dłuższej perspektywie.

Kolejną wspomnianą powyżej właściwością tego metalu jest bardzo wysoka odporność na korozję. Sprawia to, że jest to preferowany materiał dla części, które są w kontakcie ze środowiskiem lub czynnikami korozyjnymi.

Co więcej, brąz jest dość odporny, a jednocześnie dość plastyczny, co czyni go dość wszechstronnym. Nie jest to najtwardszy ze wszystkich metali, ale jego zadowalająca wytrzymałość w połączeniu z elastycznością sprawia, że nadaje się do elementów konstrukcyjnych i ozdób.

W dziedzinie przewodności cieplnej zaletą brązu jest jego wysoka przewodność cieplna. Pomaga również w chłodzeniu podczas procesu obróbki brązu, dzięki czemu obrabiany przedmiot nie nagrzewa się i zmniejsza możliwość jego kurczenia się lub powiększania. Jest to ważne w celu zapewnienia dokładności procesów produkcyjnych i uniknięcia przypadków marnotrawstwa materiałów i narzędzi.

Komponenty takie jak łożyska, koła zębate i elementy ślizgowe są szczególnie odpowiednie do stosowania w brązie ze względu na niski współczynnik tarcia, dzięki któremu części ślizgają się płynnie i przez dłuższy czas.

Wady obróbki CNC brązu

W rzeczywistości obróbka CNC brązu ma swoje zalety, ale ma też swoje wady, które należy wziąć pod uwagę. Problem z brązem polega na tym, że uzyskanie odpowiednich materiałów do pracy jest stosunkowo kosztowne. Brąz jest połączeniem miedzi i cyny, a jako taki jest stosunkowo droższy niż inne materiały, które można wykorzystać w obróbce CNC brązu, co sprawia, że całkowity koszt projektów wymagających użycia brązu jest wysoki.

Kolejną wadą jest problem, kiedy narzędzia stają się tępe i wymagają ostrzenia. Brąz jest stosunkowo miękki, a w rezultacie powoduje szybsze zużycie narzędzi obróbczych, co prowadzi do ich częstej wymiany. Podnosi to koszty produkcji i wymaga okresowego monitorowania narzędzi.

Jeśli chodzi o obróbkę brązu w porównaniu z mosiądzem, obróbka CNC brązu jest również stosunkowo łatwiejsza do uzyskania drobnych szczegółów i kształtów niż w przypadku innych metali. Wynika to z jego miękkości. Materiał ten nie jest tak twardy jak metal i jako taki może nie utrzymywać tak dobrze drobnych detali; może to być wadą, szczególnie w przypadku szczegółowych projektów.

Ostatnią wadą stosowania brązu w obróbce CNC jest to, że obróbka tego materiału zajmuje więcej czasu. Inną wadą brązu jest to, że czas potrzebny na wykonanie operacji obróbki jest stosunkowo dłuższy niż w przypadku stali, co wydłuża czas produkcji. Może to mieć wpływ na linię czasową projektu i może wymagać pewnych zmian w planowaniu i programowaniu projektu.

Ponadto obróbka tulei z brązu generuje więcej ciepła niż obróbka innych twardych metali, takich jak aluminium i stal. Ciepło to może być bardzo destrukcyjne dla narzędzi i jakości cięcia, w związku z czym może być konieczne częste monitorowanie i spowolnienie tempa obróbki, aby zapewnić, że kwestie związane z ciepłem są dobrze kontrolowane. Wyzwania te wskazują na potrzebę uwzględnienia i strategicznego podejścia do projektów obróbki CNC brązu.

Popularne stopy brązu do obróbki CNC

Oto kilka powszechnie stosowanych stopów brązu wykorzystywanych do obróbki CNC: Niektóre popularne to;

1. Miedź 932 (SAE 660):

• Ten stop brązu łożyskowego zawiera wysoki procent miedzi, cyny i cynku.
• Jest szeroko stosowany w produkcji tulei, łożysk i innych precyzyjnych komponentów, które wymagają wysokiej wytrzymałości i odporności na zużycie.
• Tworzy cienką warstwę na swojej powierzchni, która pomaga zminimalizować kontakt między powierzchniami, a tym samym zminimalizować zużycie i zwiększyć wydajność produktu.
• Elastyczny, może być łatwo kształtowany i dopasowywany do wymaganego kształtu i wymiaru za pomocą maszyn sterowanych komputerowo.

2. Klasa PB1 (brąz fosforowy):

• Dostępny w gatunkach zgodnych z normą BS1400 i jest dobrze znany ze swoich właściwości zmęczeniowych.
• Zawiera fosfor zwiększający odporność na zużycie i sztywność materiału.
• Nadaje się do łożysk, kół zębatych, korpusów zaworów i tulei ze względu na swoją plastyczność i lepsze właściwości sprężyste.
• Zawartość cyny zwiększa właściwości mechaniczne i odporność na korozję, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań lotniczych, morskich i chemicznych.

3. Brąz krzemowy:

• Jest to stop na bazie miedzi, krzemu i cynku, w którym krzem waha się średnio od 0% do 6%.
• Charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, łatwością wylewania i dobrą odpornością na korozję.
• Ze względu na wysoki połysk powierzchni, jest szeroko stosowany w częściach pomp i zaworów.

4. Brąz aluminiowy:

• Składa się z miedzi, aluminium (6-12%) i innych pierwiastków, takich jak żelazo, nikiel, mangan i krzem.
• Austenityczny, mocny, odporny na korozję i stosowany w sprzęcie morskim, pompach i przemyśle petrochemicznym.
• Jest antykorozyjny w wodzie morskiej i jest stosowany w przemyśle naftowym, petrochemicznym i wodociągowym.

5. Brąz łożyskowy:

• Posiada przewód 6-8% zapewniający niskie tarcie, dzięki czemu nadaje się do użytku w miejscach o dużym tarciu.
• Ze względu na niskie tarcie jest szeroko stosowany w łożyskach i tulejach.

6. Brąz bizmutowy:

• Zawiera bizmut 1-6%, który zapewnia elastyczność, przewodność cieplną i odporność na korozję.
• Jest stosowany w łożyskach, odbłyśnikach światła, lustrach i w kuchni.

7. Brąz manganowy:

• Może zawierać do 3% manganu i ma dobrą odporność na wstrząsy i korozję w słonej wodzie.
• Stosowany w śrubach napędowych łodzi, częściach zaworów, przekładniach i szybkich narzędziach ze względu na jego właściwości antykorozyjne.

8. Brąz miedziano-niklowy (Cupronickel):

• Zawiera więcej niklu (2-30%), jest wytrzymały i odporny na korozję.
• Znajduje zastosowanie w elektronice, przemyśle morskim, okrętach, pompach, zaworach i wielu innych gałęziach przemysłu.

Wykończenia powierzchni dla obróbki CNC brązu

Brąz ma dobre właściwości mechaniczne; jest łatwy w obróbce i ma dobrą odporność na korozję, dzięki czemu nadaje się do obróbki CNC. Różne wykończenia powierzchni mogą poprawić jego wydajność i wygląd: Możliwe jest również poprawienie jego wydajności i wyglądu poprzez zmianę obróbki powierzchni:

1. Wykończenie powierzchni po obróbce:

• Końcowym procesem po obróbce CNC jest zazwyczaj wykończenie powierzchni, które może być błyszczące z nieodblaskową powierzchnią.
• Jest niedrogi i nie wymaga wykonywania innych procesów.
• Może posiadać niewielkie ślady narzędzi lub zadziory, które mogą zostać usunięte przez operacje obróbki końcowej.

2. Wykończenie strumieniowo-ścierne:

• Proces ten polega na użyciu drobnych szklanych koralików w celu wypolerowania powierzchni i uczynienia jej tak gładką, jak to tylko możliwe, bez żadnych nierówności.
• Poprawia wygląd i usuwa drobne niedoskonałości, które mogą znajdować się na powierzchni materiału.
• Wydłuża czas produkcji materiału i jej koszt, ale poprawia wykończenie powierzchni materiału.

3. Powłoki chemiczne Wykończenie:

• Substancje chemiczne są nakładane na powierzchnię w celu uzyskania określonych właściwości, takich jak właściwości antykorozyjne lub estetyczne.
• Zapewnia długoterminowe i zindywidualizowane podłoże.
• Jest bardziej złożona i wymaga dodatkowych kroków, ale oferuje pewne cechy powierzchni.

Każdy rodzaj wykończenia powierzchni ma wady i zalety, a wybór zależy od zastosowania, funkcjonalności i ceny obróbki CNC części z brązu.

Optymalizacja kosztów i wskazówki projektowe dotyczące obróbki CNC brązu

Obróbka CNC brązu wiąże się z kilkoma oszczędnymi strategiami projektowymi. Po pierwsze, istnieją dodatkowe procesy, które mogą być wymagane po procesie obróbki, aby osiągnąć pożądane wykończenie powierzchni lub poprawić wydajność komponentu, i powinny one zostać uwzględnione na etapie projektowania, aby zminimalizować dodatkowe koszty i czas.

Co więcej, należy również poprawić grubość ścianek części z brązu. Ważne jest również, aby części nie były zbyt cienkie, ponieważ może to powodować zniekształcenia podczas obróbki, podczas gdy z drugiej strony obróbka grubych części może być wyzwaniem, co może prowadzić do marnotrawstwa materiału.

Wybór odpowiedniego rodzaju brązu

Kolejnym ważnym czynnikiem jest wybór odpowiedniego rodzaju brązu. Specyficzne wymagania aplikacji można dopasować do odpowiedniego stopu brązu, co zwiększy wydajność i trwałość przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów. Ponadto unikanie podcięć w projekcie może być również przydatne w zmniejszaniu trudności i kosztów obróbki skomplikowanych kształtów.

Uwagi projektowe dotyczące obróbki CNC brązu

Należy również unikać ostrych narożników i krawędzi. Brąz, jako bardziej miękki materiał, jest podatny na koncentrację naprężeń w ostrych punktach i może pękać lub ulegać uszkodzeniom strukturalnym. Zaprojektowanie narożników części lub zaokrągleń równomiernie rozkłada naprężenia, dzięki czemu część jest mocniejsza i trwalsza.

Gdzie stosowane są części CNC do obróbki brązu?

Części z brązu obrabiane CNC są bardzo popularne w wielu branżach ze względu na doskonałe właściwości materiału z brązu. W rolnictwie są one wykorzystywane do produkcji komponentów, takich jak tuleje i łożyska, które są stosowane w obciążeniach i trudnych warunkach środowiskowych. Przemysł motoryzacyjny wykorzystuje brąz w gwintach, przekładniach i zaciskach elektrycznych, które są używane w prawie wszystkich systemach w samochodach.

Podobnie, w sektorach maszyn ciężkich, części z brązu, takie jak śruby i tuleje, są wbudowane jako kluczowe części, które pomagają w płynnym działaniu maszyn i zmniejszają szybkość degradacji. Brąz jest bardzo przydatnym materiałem, jeśli chodzi o obróbkę części, które muszą być mocne, odporne na zużycie i wysoce niezawodne w określonych warunkach ze względu na elastyczność materiału.

Podsumowanie

Części z brązu obrabiane CNC mają kluczowe znaczenie w przemyśle rolniczym, samochodowym i maszyn ciężkich ze względu na twardość, wytrzymałość i elastyczność materiału. Części te są ważne dla zapewnienia wydajnej, niezawodnej i długotrwałej pracy w trudnych warunkach, które są częścią nowoczesnych procesów produkcyjnych.

CNM TECH jest jednym z 10 najlepszych producenci odlewów aluminiowych w Chinach, która specjalizuje się w produkcji części z brązu poprzez obróbkę CNC, części odlewanych ciśnieniowo i zapewniamy, że nasze produkty są wysokiej jakości i precyzji. Ponieważ jesteśmy specjalistami w obróbce CNC brązu, oferujemy rozwiązania, które są zgodne z potrzebami konkretnej branży, promując postęp w tym konkretnym sektorze. Wybierz CNM Tech jako dostawcę części z brązu obrabianych CNC, aby uzyskać lepszą wydajność i wyniki w swojej dziedzinie.