Usinagem de cobre

Os metais de cobre são altamente valorizados por sua aparência. Ele é usado principalmente na arte cotidiana e em utensílios. O cobre tem melhores características materiais e elétricas em comparação com alumínio ou alumínio. Isso torna essencial a produção de peças complexas. Essas peças são usadas em aplicações como eletrodos de EDM.

No entanto, o cobre é normalmente difícil de usinar. Essa dureza apresenta vários problemas, como segue. Os aditivos incluem alumínio, zinco, silício e estanho. Essas combinações resultam na formação de ligas como latão e bronze. As ligas de níquel-prata também são produzidas para atender a requisitos específicos.

Cada uma das ligas é, portanto, projetada para aplicações exatas de usinagem. Portanto, elas desempenham um papel importante em muitos campos. A usinagem de peças de liga de cobre se torna mais acessível, permitindo uma produção mais eficiente. Isso, por sua vez, permite que a produção seja feita de forma mais eficiente. O cobre ainda é valioso para todas as áreas devido à sua versatilidade. Ele é ainda mais útil quando combinado com outros metais. No entanto, o cobre é insubstituível, e o setor continuará a encontrá-lo no futuro.

Este artigo se concentrará nos métodos de usinagem cnc de cobre, nos fatores essenciais a serem considerados, nos vários usos do cobre e nos serviços de usinagem necessários. Portanto, vamos ajudá-lo a decodificar as informações de que você precisa para aproveitar ao máximo esse metal instrumental.

Usinagem CNC de cobre:

Quando se trata de Usinagem CNC de cobrePara obter os melhores resultados, há dois fatores críticos que devem ser levados em conta:

1. Seleção ideal do material da ferramenta:

Lidar com cobre bruto é problemático porque o material é muito macio, o que faz com que as ferramentas se desgastem muito rapidamente e dificulta a remoção de cavacos. Um dos problemas enfrentados com frequência é a criação de uma borda acumulada, que é uma condição em que as partículas de cobre se agarram à ferramenta e produzem superfícies irregulares. Para eliminar esses problemas, é necessário usar ferramentas de corte fabricadas com materiais como aço rápido (HSS). As ferramentas de HSS são famosas especificamente para o corte de cobre, já que se trata de um metal macio e as ferramentas de HSS não se desgastam rapidamente durante o uso de máquinas CNC.

2. Definição da taxa de alimentação ideal:

A taxa de avanço determina a velocidade com que a ferramenta de corte CNC se desloca sobre a peça de cobre. Quando se trata de usinagem de cobre, é aconselhável manter a taxa de avanço entre moderada e baixa. Altas taxas de avanço podem produzir muito calor, o que não é preferível em aplicações de usinagem de precisão.

Um dos aspectos críticos do controle da taxa de avanço é que ela é vital para a precisão e o acabamento da superfície durante a usinagem. Se forem necessárias taxas de avanço mais altas em seu projeto, será obrigatório o uso de fluidos de corte ou refrigerantes, pois o calor precisa ser retirado para melhorar a precisão do processo de usinagem.

3. Seleção do tipo correto de material

A escolha do grau correto de cobre é uma das decisões mais importantes tomadas durante o design de qualquer projeto. O cobre eletrolítico de passo rígido (ETPC), também conhecido como cobre puro (C101), tem uma pureza de 99%. A confiabilidade do 99% pode ser problemática e cara, principalmente em relação aos componentes mecânicos.

Ao comparar os dois materiais, o C110 é mais condutivo do que o C101, mais acessível às máquinas do que o C101 e, às vezes, mais barato. A seleção do grau correto do material é fundamental para atender às necessidades do projeto da maneira adequada.

A capacidade de fabricação deve ser considerada independentemente do tipo de material incorporado no desenvolvimento de um produto. É preciso seguir à risca os princípios do DFM para obter o melhor resultado. Algumas recomendações incluem o controle rigoroso da tolerância de desempenho e verificações dimensionais. Não faça paredes finas com raios pequenos para melhorar a usinagem. As espessuras das paredes devem ser mantidas em um mínimo de 0,5 mm para garantir a resistência estrutural.

Para fresamento CNC, o limite de tamanho é de 1200 mm x 500 mm x 152 mm, enquanto para torneamento CNC é de 152 mm x 394 mm. Projete rebaixos com perfis quadrados, raios completos ou caudas de andorinha para reduzir as operações de usinagem. Essas diretrizes são específicas para componentes de cobre e são essenciais para aumentar a produtividade e a qualidade dos componentes.

As ligas de cobre para usinagem

Os materiais de cobre incluem vários metais comerciais usados em diferentes setores, dependendo das propriedades necessárias para uma aplicação específica.

1. Cobre puro:

O cobre é conhecido por estar na forma mais pura, ser macio e poder ser facilmente moldado. Ele pode conter uma pequena porcentagem de adições de ligas para melhorar suas características, como maior resistência. O cobre de alta pureza é usado em aplicações elétricas, incluindo fiação, motores, outros equipamentos e aplicações industriais, como trocadores de calor.

Os graus comerciais de cobre puro são classificados pelos números UNS C10100 a C13000. Para aplicações que exigem maior resistência e dureza, como a usinagem de cobre-berílio, a liga de cobre puro com berílio é uma prática comum.

2. Cobre eletrolítico:

O cobre eletrolítico de passo duro é obtido do cobre catódico, refinado por eletrólise, e contém impurezas deficientes. A classe mais usada é a C11000, que oferece condutividade elétrica de até 100% IACS e alta flexibilidade, o que a torna adequada para aplicações elétricas, como enrolamentos, cabos e barramentos.

3. Cobre livre de oxigênio:

Devido ao seu baixo teor de oxigênio, os tipos de cobre isentos de oxigênio, como o C10100 (eletrônico isento de oxigênio) e o C10200 (isento de oxigênio), são caracterizados pelo baixo teor de oxigênio e pela alta condutividade elétrica. Esses cobres são fabricados sob condições não oxidantes e são usados em produtos eletrônicos de alto vácuo, como tubos transmissores e vedações de vidro para metal.

4. Cobre de usinagem livre:

Essas ligas à base de cobre contêm adições de níquel, estanho, fósforo e zinco, com o objetivo de melhorar a usinabilidade. Algumas ligas bem conhecidas incluem bronze, cobre-estanho-fósforo, latão e cobre-zinco, caracterizadas por alta dureza, resistência ao impacto, trabalhabilidade e resistência à corrosão. Ele é usado em várias operações de usinagem, como na usinagem de moedas, peças elétricas usinadas, engrenagens, rolamentos e peças hidráulicas automotivas.

Técnicas de usinagem de cobre

A seguir estão algumas das maneiras mais eficientes de usinar cobre:

A usinagem do cobre como material é um processo que está associado a algumas dificuldades devido à flexibilidade, maleabilidade e durabilidade do material. No entanto, o cobre pode ser ligado a outros elementos, como zinco, estanho, alumínio, silício e níquel, melhorando a possibilidade de usinagem do cobre. Essas ligas geralmente são mais fáceis de cortar do que materiais de dureza semelhante e, normalmente, precisam de menos força de corte. Abaixo estão algumas técnicas de usinagem comumente empregadas para o cobre, garantindo uma produção precisa em serviços profissionais de usinagem de cobre:

Fresamento CNC para ligas de cobre

A fresagem está entre as técnicas mais eficazes para cortar ligas de cobre com a ajuda do controle numérico computadorizado. Isso é feito automaticamente com a ajuda de uma ferramenta de corte rotativa controlada por computador para moldar a peça de trabalho no tamanho necessário. Peças de cobre com ranhuras, contornos, furos, bolsos e superfícies planas podem ser produzidas por meio de fresamento CNC.

As considerações essenciais para o fresamento CNC de cobre ou suas ligas incluem:

• Escolha do material de corte adequado, como carbeto N10 e N20 ou classes HSS.
• A redução das velocidades de corte em aproximadamente 10% melhora a vida útil da ferramenta.
• Redução adicional das velocidades de corte (em 15% para ferramentas de carboneto e 20% para ferramentas HSS) ao trabalhar com ligas de cobre fundido com pele fundida.

Torneamento CNC para cobre

O torneamento CNC é adequado para a usinagem de cobre porque a peça de trabalho gira enquanto a ferramenta permanece parada e faz os cortes necessários. Essa técnica é amplamente utilizada na fabricação de produtos mecânicos e eletrônicos. Abaixo estão algumas das principais recomendações para o torneamento de cobre e suas ligas usando o processo de torneamento CNC:

• O ângulo da borda da ferramenta de corte deve estar entre 70 e 95 graus.
• Para cortar os tipos de cobre mais macios, o ângulo da borda da ferramenta de corte deve ser ligeiramente inferior a 90 graus para evitar manchas.
• Reduza o ângulo da ferramenta de corte e mantenha profundidades de corte constantes para que a ferramenta dure mais, a taxa de corte possa ser acelerada e a pressão sobre a ferramenta seja reduzida.
• A posição da primeira borda de corte deve ser controlada para gerenciar as forças e o calor que são produzidos no momento do corte.

Os métodos acima demonstram a eficácia da usinagem CNC de cobre e suas ligas na produção de peças para vários setores.

Considerações sobre o acabamento da superfície do cobre

O acabamento da superfície é fundamental na usinagem CNC de cobre para atender aos padrões de qualidade exigidos para as peças em suas respectivas aplicações. Com base nos objetivos de pesquisa acima, os seguintes objetivos específicos foram desenvolvidos no contexto do presente trabalho com o intuito de atingir a meta principal de aprimorar os parâmetros de usinagem CNC de cobre:

A primeira estratégia de controle do acabamento da superfície é alterar os parâmetros de usinagem. A abordagem específica para controlar a rugosidade da superfície é fundamental. Preste atenção especial ao raio do canto da ponta ou da ferramenta: Você também deve se concentrar muito no raio da ponta ou do canto da ferramenta. Além disso;

• Reduza o raio da ponta para as ligas de cobre mais macias e não faça o polimento de uma superfície áspera.
• As pastilhas alisadoras são mais adequadas para proporcionar a superfície de corte limpa desejada e, ao mesmo tempo, manter a taxa de avanço.

Opções de pós-processamento para acabamento CNC de latão

Além de otimizar as técnicas de usinagem, os métodos de pós-processamento devem ser considerados para obter os acabamentos de superfície desejados. Além de aprimorar as estratégias de usinagem, também é necessário considerar as necessidades de pós-processamento para obter o acabamento de superfície desejado.

• Polimento manual: Isso consome bastante tempo, mas é eficiente para dar à superfície uma textura lisa e brilhante.
• Explosão de mídia: Ele proporciona um acabamento fosco e é bom para ocultar pequenas irregularidades da superfície.
• Eletropolimento: Adequado para cobre porque melhora a condutividade e, portanto, o brilho e a aparência, dando-lhe aquele aspecto polido.

Essas técnicas fazem com que os produtos usinados em cobre não sejam apenas úteis, mas também tenham a aparência correta e desempenhem a função necessária. Ir para Usinagem de bronze para saber mais.

Diversas aplicações da usinagem CNC de cobre

A usinagem de cobre é usada em diferentes campos e tem vantagens nas características do material e nas oportunidades. Aqui estão alguns dos principais setores em que as peças de cobre usinadas são parte integrante; O cobre em aplicações mecânicas tem condutividade térmica muito alta e alta resistência à corrosão. Ele é amplamente utilizado em: Veja como ele é usado:

• Os sistemas HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning, aquecimento, ventilação e ar condicionado) para trocadores de calor são usados para confirmar a troca de calor ideal.
• O setor automotivo de radiadores se deve à resistência e à eficiência da transferência de calor para melhorar o desempenho do motor do carro.
• A eletricidade é usada na produção de rolamentos, onde, devido à natureza antiaderente do cobre, as máquinas duram mais e têm menos atrito.
• Altos níveis de precisão no acabamento dos bicos de soldagem a gás, o que é muito importante no processo de soldagem.
• O setor de encanamento procura produtos que não sejam afetados pela corrosão e, portanto, possam oferecer a garantia de acessórios para encanamento.
• Nos setores elétrico e eletrônico, a condutividade elétrica superior do cobre é altamente valorizada.
• Os equipamentos elétricos para barramentos são fabricados para uso na distribuição de corrente nos sistemas de distribuição.
• Motores e enrolamentos para o setor de eletrônicos, onde a condutividade do cobre é preferida, e terminais.
• Entre os usos comuns da fiação em residências, escritórios e fábricas, a fiação de cobre é usada por sua eficiência e segurança.

Além desses usos, devido às suas características não magnéticas e à sua flexibilidade, o cobre tem sido usado de várias maneiras em diferentes setores:

• A usinagem de cobre é aplicada nas indústrias de manufatura principalmente para criar peças precisas usadas nos setores de máquinas e equipamentos.
• O cobre é aplicado no setor aeroespacial para os produtos que têm maior probabilidade de serem usados e que devem ter um desempenho ideal, como peças e componentes eletrônicos de aeronaves.
• O cobre usinado também é usado na indústria automobilística nos sistemas elétricos e nas peças dos motores para aumentar seu desempenho e energia.
• As tecnologias de energia renovável incluem painéis solares, turbinas eólicas e outras máquinas que usam cobre devido à sua condutividade, aprimorando a geração e a transmissão de energia.

Esses exemplos comprovam a versatilidade e a necessidade da usinagem de cobre em vários campos, pois ela atende à função pretendida, necessária para atingir as especificações técnicas e funcionais exigidas para proporcionar a confiabilidade, a produtividade e o desempenho necessários em vários usos.

Explore os serviços de usinagem de cobre na CNM.

As peças de cobre usinadas em CNC são comumente aplicadas em vários setores da sociedade contemporânea. No entanto, os serviços de usinagem de cobre de alta qualidade devem atender às especificações exatas do projeto e aos requisitos do produto.

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