銅是古老的金屬材料之一,它具有優異的耐腐蝕性、導熱性和導電性。因此,銅在多種工業應用中都具有重要的價值。
數控銅加工是各行各業用于制造銅零件的精密加工技術,然而,銅零件加工中也需要一些技巧。本文將為您介紹數控銅加工的信息、應用及其加工前需要考慮的各種事項。
cnc使銅加工變得更容易
計算機數控(cnc)是加工應用中最受歡迎的制造技術之一,這得益于數控機床的高速、精確、精密以及與各種材料的兼容性。
此外,數控加工把各種材料加工成所需零件的運用已變得非常普遍,而銅也不例外。在此以前,由于銅的高彈性和韌性,加工銅非常繁瑣。然而,數控加工技術使銅零件的加工變得更加容易管理,這一切都要歸功于加工中的自動化流程,即cnc。
用于數控加工的不同銅等級
銅材料是商用金屬的主要類別之一,您會發現有不同等級的銅材料可用于銅零件加工。此外,它們還具有適合特定加工項目的不同特性。
以下是用于數控加工的不同等級的銅材料:
1.純銅
純銅通常柔軟且具有延展性,稀釋級純銅含有少量各種合金元素。因此,這有助于將純銅的一種或多種基本特性改變為所需的屬性。同樣,在純銅中加入其他合金元素也會增加其韌性。
商用純銅的成分中含有約0.7%的雜質。根據添加元素和雜質含量的不同,它們的uns編號為c10100至c13000。
純銅最適合用于制造電氣設備,它們包括電線和電機。此外,這種銅還適用于熱交換器等工業機械。
2.電解銅
電解銅源自陰極銅,陰極銅是指用電解法精煉的銅。一般來說,該工藝是將銅化合物注入溶液中,然后施加足夠的電能幫助凈化銅材料。因此,大多數電解銅的雜質含量都低于其他等級的銅。
在所有電解銅中,c11000是最常見的一種,它的金屬雜質(包括硫)含量通常低于百萬分之50。此外,它們還具有很高的導電性,可達100%的iacs(國際退火銅標準)。
其優異的延展性使其適用于電氣應用,包括繞組、電纜、電線和母線。
3.無氧銅
與其他銅種相比,無氧銅幾乎不含氧。在大多數情況下,無氧銅牌號包括許多高導電性電氣銅元件。然而,c10100和c10200是最常見的。
c10100被稱為無氧電子銅(ofe),是一種含氧量約為0.0005%的純銅。此外,它也是這些銅等級中最昂貴的一種。另外,c10200也稱為無氧銅(of),含氧量約為0.001%,它的導電率也很高。
這些無氧銅材料是使用優質陰極銅通過感應熔煉制造的。在生產過程中,陰極銅在石墨浴覆蓋的非氧化條件下熔化。無氧銅具有高導電性,最適合用于高真空電子設備,包括發射管和玻璃-金屬密封件。
4.易切削銅
這種銅材料由各種合金元素組成。主要元素包括鎳、錫、磷和鋅。這些元素的存在有助于提高這種銅材的可切削性。
此外,易切削銅材料還包括青銅和黃銅等銅合金。請注意以下幾點:
青銅是銅、錫和磷的合金,以其硬度和沖擊強度而聞名;
黃銅是銅和鋅的合金,具有優異的加工性和耐腐蝕性;
易切削銅材料適用于各種銅零件加工,它們包括機加工電氣元件、齒輪、軸承、汽車液壓件等。
數控銅零件的優點和局限性
優點
一般來說,大多數數控銅零件都具有良好的可加工性、延展性和沖擊強度,它們還具有較高的導熱性、導電性、耐腐蝕性和耐磨性。
銅零件數控加工的另一個優點是在冷熱加工過程中都具有良好的成型性。除此之外,這些加工零件還能進行多種經濟有效的表面處理。
局限性
盡管數控銅零件加工具有諸多優點,但也存在一些缺點。例如,并非所有銅材料都能進行點焊、弧焊等加工。
此外,不同等級的銅具有不同的耐腐蝕性能。因此,有些數控銅零件在含有活性物質的環境中容易受到腐蝕。
數控銅加工應考慮的因素
數控銅零件的并不是那么容易,因此在銅零件加工之前有一些因素需要考慮。
1.選擇正確的銅等級
在數控銅加工之前,您必須選擇最適合您應用的正確銅等級。例如,選擇純銅制造機械零件是不合適的,而且價格昂貴。因此,易切削銅具有良好的可加工性,是最合適的材料。此外,它們還具有成本效益。您必須檢查銅零件所需的性能,以選擇正確的機加工銅等級。
2.可制造性設計(dfm)
在加工銅之前,您還必須了解設計要求和規格。這將幫助您實現銅制零件所需的功能。經驗法則是,最好使用并保持0.5毫米的壁厚來制造美觀的銅零件。
此外,您還可以采用一些實踐建議,其中包括降低零件的復雜性、不必要的嚴格公差,以及防止出現半徑較小的深凹槽。
3.設置合適的進給量
進給速度是切削刀具與工件嚙合的速度。在銅零件加工前必須設置正確的進給速度,因為它影響銅零件的質量、使用壽命和表面光潔度。此外,銅的導熱速度很快,高進給率會增加刀具的磨損。
4.選擇正確的刀具材料
許多銅材的加工性和堅固性各不相同。因此,為銅零件加工選擇合適的刀具材料也很重要,這有助于防止刀具磨損和切屑堵塞等問題。
銅零件的后處理選項
顧名思義,表面處理是制造金屬零件后的工序。一般來說,這些后處理工序的目的是改善銅零件的表面,以獲得特定的性能,使其更具吸引力。
以下是適用于銅零件的標準表面處理方法:
電解拋光
在電解拋光過程中,銅零件表面會有一層微小的材料被去除。這種材料的寬度通常在0.00254毫米到0.0635毫米之間,這種后處理方法有助于使成品銅零件的表面更加光滑閃亮。
此外,電解拋光還有助于提高銅制零件成品的耐腐蝕性。
電鍍
電鍍銅有助于進一步保護銅零件的外表面免受氧化,在不破壞金屬的導電性和導熱性的情況下對其進行處理,該工藝有助于延長銅零件的使用壽命。
噴砂
這種后處理方法有助于掩蓋銅制零件的缺陷。此外,噴砂還能使表面更耐用、更啞光、更細膩。
銅零件的數控加工工藝
銅零件銑削加工
數控銑削是一種自動加工工藝,可控制旋轉切削工具的移動和進給速度。在數控銑銅時,刀具在銅材料表面旋轉和移動。然后,多余的銅材料被慢慢去除,直至形成所需的形狀和尺寸。
數控銑削在銅合金加工中最為常見,因為銅合金具有良好的可加工性,能加工出精密復雜的零件。制造商通常使用雙刃硬質合金立銑刀來銑銅。
此外,機械師還使用這種工藝制作具有不同設計特征的銅零件,它們包括槽、孔、平面輪廓等。
銅零件車削加工
這種制造工藝要求將銅材料固定在一個位置上,送入工件的切削工具必須保持靜止,當以設定的速度車削銅工件時就會得到一個圓柱形的零件。
車削加工適用于多種銅合金,可快速制造高精度銅零件。此外,這種工藝還具有成本效益。因此,數控車削銅適用于制造許多電子和機械部件,如電線連接器、閥門、母線、散熱器等。