Kupfer ist ein wirklich vielseitiges Metall. Kupfer hat ein natürliches und schönes, glänzendes Ende und macht es ideal für Kunst, Küchengeschirr, Küchenladeklappen, Countertops und sogar Schmuck. Es hat auch ausgezeichnetes Material und elektrische Eigenschaften, und ist für die Technik von komplexen Teilen, wie EDM-Elektroden passend.
Es gibt viele Vorteile zur Anwendung des Kupfers für die maschinelle Bearbeitung von Teilen. Kupfer ist eins der weitverbreitetsten Metalle in der Welt, mit hoher Korrosionsbeständigkeit und guter Leitfähigkeits- und Wärmeleitfähigkeit. In diesem Artikel besprechen wir die Verarbeitungsmethoden, Entwurfserwägungen und Verarbeitungsanforderungen von kupfernen und Kupferlegierungen, die nicht nur ästhetischer Nutzen sind.
Kupferne Verfahrenstechnik
Reines Kupfer ist schwierig, wegen seiner hohen Duktilität, Plastizität und Härte zu verarbeiten. Legiertes Kupfer verbessert seine Verarbeitungsfähigkeit, und macht sogar Kupferlegierungen einfacher als die meisten anderen Metallmaterialien maschinell zu bearbeiten. Die meisten maschinell bearbeiteten kupfernen Teile werden vom Kupfer und Zink, Zinn, Aluminium, Silikon und/oder Nickellegierungen gemacht. Diese Legierungen erfordern viel weniger Schnittkraft als maschinell bearbeitete Stahl- oder Aluminiumlegierungen der gleichen Stärke.
Cnc-Mahlen
Kupferlegierungen können durch verschiedene Technologien verarbeitet werden. Cnc-Mahlen ist ein automatischer Bearbeitungsprozeß, der Rechnersteuerung benutzt, um die Bewegung und die Operation von Mehrpunktdrehschneidwerkzeugen zu handhaben. Während die Werkzeuge auf der Werkstückoberfläche sich drehen und sich verschieben, entfernen sie langsam überschüssiges Material, um die gewünschte Form und die Größe zu erzielen. Das Mahlen kann verwendet werden, um verschiedene Ausrüstungsbeschreibungen, wie Nuten, Kerben, Nuten, Löcher, Nuten, Profile und Flächen zu schaffen.
Die folgenden ist einige Richtlinien für CNC-Mahlen von kupfernen oder Kupferlegierungen:
Allgemeine Schneidstoffe sind Karbidanwendungsgruppen, wie N10 und N20 und Höhenflossenstations-Grade
Sie können die Schnittgeschwindigkeit um 10% verringern, um die Standzeit zu verlängern
Wenn kupferne werfende Prägelegierung mit Castinghaut, die Schnittgeschwindigkeit um 15% für Hartmetallgruppenwerkzeuge und 20% verringern für Höhenflossenstations-Klassenwerkzeuge
Cnc-Drehen
Eine andere Technik für die maschinelle Bearbeitung des Kupfers ist drehender CNC, wo das Werkzeug stationär bleibt, während das Werkstück sich bewegt, um die gewünschte Form zu produzieren. Cnc-Drehen ist ein Verarbeitungssystem, das für die Herstellung vieler elektronischen und mechanischen Teile passend ist.
Es gibt viel Nutzen zur Anwendung von CNC, der, einschließlich Wirtschaftlichkeit, Genauigkeit und erhöhte Herstellungsgeschwindigkeit dreht. Wenn man kupferne Werkstücke dreht, ist es besonders wichtig, die Geschwindigkeit sorgfältig zu betrachten, weil Kupfer ein ausgezeichneter Wärmeleiter ist, der mehr Hitze als andere Materialien erzeugt, die erhöht Meißelverschleiß im Laufe der Zeit.
Sind hier einige Spitzen für CNC, der die kupfernen oder Kupferlegierungen dreht:
Stellen Sie den Werkzeugrandwinkel zwischen ° 70 ° und 95 ein
Weiches Kupfer, das einfach ist beschichtet zu werden, benötigt ungefähr 90 ˚ Werkzeug-Randwinkel von
Konstante Schnitttiefe und verringerter Werkzeugrandwinkel können den Druck auf dem Werkzeug verringern und verbessern Standzeit und Schnittgeschwindigkeit
Die Erhöhung des Winkels zwischen dem Hauptnutzungsrand und dem zusätzlichen innovativen (Werkzeugwinkel) kann das Werkzeug herstellen, höhere mechanische Last zu tragen und zu führen, um Wärmebelastung zu senken
Entwurfserwägungen
Viele Faktoren müssen betrachtet werden, wenn sie Teile entwerfen, maschinell bearbeiteten mit Kupfer. Im allgemeinen sollten Sie Kupfer nur erforderlichenfalls benutzen, weil Kupfer teuer ist und normalerweise nicht Kupfer erfordert, das gesamte Fach zu produzieren. Ein guter Entwurf kann eine kleine Menge Kupfer verwenden, um seine ungewöhnlichen Eigenschaften zu maximieren.
Die folgenden ist etwas allgemeine Gründe für das Wählen von Teilen der kupfernen oder Kupferlegierung:
Hohe Korrosionsbeständigkeit
Hohe Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit, einfach zu schweißen
Hohe Dehnbarkeit
In hohem Grade bearbeitbare Legierung
Wählen Sie den korrekten materiellen Grad vor
Während der Entwurfsphase ist es wichtig, den korrekten Grad des Kupfers für Ihre Anwendung vorzuwählen. Zum Beispiel unter Verwendung des reinen Kupfers für komplette Maschine ist die Teile aber auch unwirtschaftlich nicht nur schwierig. C101 (reines Kupfer) hat die höhere Leitfähigkeit wegen seiner Reinheit (Kupfer 99,99%), aber schlechte Herstellbarkeit. C110 ist normalerweise einfacher zu verarbeiten, also ist es kosteneffektiver. Deshalb hängt das Vorwählen des korrekten materiellen Grades von den Eigenschaften ab, die zur Gestaltungsfunktion kritisch sind.
Entwurf für manufacturability
Egal was Materialien Sie verwenden, sollte DFM immer zuerst kommen. Bei Fictiv empfehlen wir, dass Sie die Toleranz sich so viel wie möglich beim Behalten der Funktionen entspannen, die durch die Anwendung erfordert werden. Darüber hinaus ist es besser, Maßinspektion zu begrenzen, tiefe Pausen mit kleinen Radien zu vermeiden und begrenzt die Zahl des Teilsatzes.
Egal was Materialien Sie verwenden, sollte DFM Ihre erste Wahl immer sein. Wir empfehlen, dass Sie die Toleranz so viel wie möglich beim Behalten der Funktionalität erweitern, die durch die Anwendung erfordert wird. Darüber hinaus ist es besser, Maßinspektion zu begrenzen, tiefe Nuten mit kleinen Radien zu vermeiden und begrenzt die Zahl des Teilsatzes.
Insbesondere wenn Sie kupferne Teile entwerfen, seien Sie hier etwas spezifische optimale Verfahren:
Behalten Sie eine minimale Wandstärke von 0,5 Millimeter bei
Die maximale Teilgröße für CNC-Mahlen ist 1200 * 500 * 152mm, und die maximale Teilgröße für CNC-Drehen ist 152 * 394mm
Für Unterschneidungen behalten Sie einen quadratischen, vollen Radius oder ein Schwalbenschwanzprofil bei
Fertigungskupfer
Nach der Verarbeitung gibt es viele zu betrachten Faktoren, wenn man entscheidet, welche besten Klagen des Prozesses Ihr Bedarf. Der erste Schritt der Oberflächenendsteuerung ist- im Bearbeitungsprozeß CNC. Einige Bearbeitungsparameter CNC können gesteuert werden, um die Oberflächenbeschaffenheit des maschinell bearbeiteten Teils, wie des Werkzeugspitzenradius oder des Werkzeugeckenradius zu ändern.
Für weiche Kupferlegierungen und reines Kupfer hängt die Qualität des Endes direkt und ernsthaft vom Hauptradius ab. Der Hauptradius sollte herabgesetzt werden, um die Anwendung des weicheren Metalls zu verhindern und die Oberflächenrauigkeit zu verringern. Dieses schafft eine hochwertigere geschnittene Oberfläche, weil ein kleinerer Spitzenradius die Zufuhrspur verringert. Die Wischereinsätze sind das bevorzugte Werkzeug, das mit traditionellen Werkzeugspitzen-Radiuswerkzeugen verglichen wird, weil sie das Oberflächenende verbessern können, ohne die Vorschubgeschwindigkeit zu ändern.
Sie können das Teil auch treffen, Anforderungen durch Nachbearbeitung zu beenden:
Manuelles Polieren – obgleich arbeitsintensiv, produziert das Polieren einen attraktiven Oberflächenglanz
Mediumstarten - dieses produziert eine einheitliche Mattoberfläche und versteckt kleine Unvollkommenheiten.
Das elektrolytisches Polieren - wegen seiner unglaublichen Leitfähigkeit, macht es kupfernes helles und ist die beste Wahl für Fertigungskupfer.