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Kundenspezifische CNC-Bearbeitung von Kupferteilen
Eine kurze Geschichte der kupferbasierten Legierungen
KUNDENSPEZIFISCHE CNC-BEARBEITUNG VON KUPFERTEILEN: WIE WÄHLT MAN DIE RICHTIGE KUPFERLEGIERUNG AUS?
Kupferlegierungen gehören zu den ältesten metallischen Werkstoffen. Gemäß den in Ägypten und Westasien ausgegrabenen Kulturdenkmälern tauchten um 6000 v. Chr. geschmiedete natürliche Kupferteile auf; Bronzeutensilien wurden ab 5000 v. Chr. verwendet. Im 1. Jahrhundert v. Chr. verwendeten Völker, die damals in der Nähe der Küste des Schwarzen Meeres lebten, Zinkerz, um Kupfer Kupfer hinzuzufügen, um daraus Messing herzustellen. Im 16. Jahrhundert schlug der Engländer E. Ebener vor, das Verfahren der direkten Zugabe von Kupfer zu Zink zu verwenden, um Messing herzustellen. Ende des 19. Jahrhunderts tauchte mit der Massenproduktion von Aluminium auch Aluminiumbronze auf. In den 1920er Jahren entwickelten der Amerikaner MGCorson und der Deutsche O.Dahl Berylliumbronze mit hoher Festigkeit und guter elektrischer Leitfähigkeit und entwickelten neue Varianten der Ausscheidungshärtung in Kupferlegierungen. Mitte der 1970er Jahre entwickelten American JTPlew und andere eine metastabile zersetzte Kupfer-Nickel-Zinn-Legierung mit ähnlichen Eigenschaften wie Berylliumbronze, die auf der Grundlage früherer Forschungen in der Industrie verwendet wurde.
Klassifizierung und Anwendung von Kupferbasislegierungen
Kupferlegierung hat mittlere Festigkeit, einfache Verarbeitung, relativ Ermüdungsbeständigkeit, schöne Farbe und gute elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Es ist ein wichtiger Zweig der schweren NE-Metallwerkstoffe. Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Industrie wurde die Verwendung von Teilen aus Kupferlegierungen immer umfangreicher. Aber wie wählen Sie unter den verschiedenen Kupferbasislegierungen die richtige Kupferlegierung für Ihre CNC-Projektteile aus? An dieser Stelle sollten wir zunächst die endgültige Hauptanwendung der Teile und ihre physikalischen oder chemischen Eigenschaften wie elektrische Leitfähigkeit, Härte, Bearbeitbarkeit usw. klären und dann alle Anforderungen kombinieren, um die am besten geeignete Kupferlegierung als Rohmaterial auszuwählen Material für Ihr CNC-Bearbeitungsprojekt. Um Ihnen dabei zu helfen, Kupferlegierungen besser zu verstehen, erläutern die folgenden Artikel die Eigenschaften und Anwendungen verschiedener häufig verwendeter Kupferlegierungen.
Gemeinsame Klassifizierung und Güteklassen von Kupferlegierungen
| Vergleichstabelle häufig verwendeter Kupfer- und Kupferlegierungssorten | |||||||
| Klassifikation | GB | ISO | ASTM | JIS | BS | DIN | EN |
| Rotes Kupfer (Reines Kupfer) | TU2 | Cu-OF | C10200 | C1020 | C10 | OF-Ku | CW008A |
| T2 | Cu-FRHC | C11000 | C1100 | C101 | E-Cu58 | ||
| TP2 | Cu-DHP | C12200 | C1220 | C106 | SF-Cu | CW024A | |
| TP1 | Cu-DLP | C12000 | C1201 | SW-Cu | CW023A | ||
| Ag-Cu-Legierung | Tag0.1 | CuAg0.1 | C10400 | C1040 | CuAg0.1 | ||
| Messing | H90 | CuZn10 | C22000 | C2200 | CZ101 | CuZn10 | CW501L |
| H70 | CuZn30 | C26000 | C2600 | CZ106 | CuZn30 | CW505L | |
| H68 | C26200 | C2620 | CuZn33 | CW506L | |||
| H65 | CuZn35 | C27000 | C2700 | CZ107 | CuZn36 | CW507L | |
| H63 | CuZn37 | C27200 | C2720 | CZ108 | CuZn37 | CW508L | |
| H62 | CuZn40 | C28000 | C2800 | CZ109 | CW509L | ||
| Zinnbronze | QSn4-0.3 | CuSn4 | C51100 | C5111 | PB101 | CuSn4 | CW450K |
| CuSn5 | C51000 | C5101 | CuSn5 | CW451K | |||
| QSn6.5-01 | CuSn6 | C51900 | C5191 | PB103 | CuSn6 | CW452K | |
| QSn8-0.3 | CuSn8 | C52100 | C5210 | CuSn8 | CW453K | ||
| QSn6.5-0.4 | |||||||
| Zink-Kupfer-Nickel-Legierung | BZn18-18 | CuNi18Zn20 | C75200 | C7521 | NS106 | CuNi18Zn20 | CW409J |
| BZn18-26 | CuNi18Zn27 | C77000 | C7701 | NS107 | CuNi18Zn27 | CW410J | |
| BZn15-20 | C7541 | ||||||
| BZn18-10 | C7350 | ||||||
Eigenschaften und Anwendungen von Kupferlegierungen
| Eigenschaften und Anwendungen von Kupferlegierungen | ||
| Klassifikation | Ferienhäuser | Anwendung |
| Rotes Kupfer (Reines Kupfer) | 1: Ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit. 2: Hervorragende Bearbeitbarkeit, kann geschweißt und gelötet werden. | 1: Elektrisch leitfähige, wärmeleitfähige und korrosionsbeständige Komponenten wie Drähte, Kabel, leitfähige Schrauben, Gehäuse und verschiedene Leitungen usw. 2: Elektrische Schalter, Unterlegscheiben, Nieten, Düsen usw. |
| Ag-Cu-Legierung | 1: Hervorragende Leitfähigkeit, Fließfähigkeit und Benetzbarkeit. 2: Ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, hohe Härte, Verschleißfestigkeit und Schweißfestigkeit. | 1: Vakuumlöten, Kommutator, kann auch Münzen, Dekorationen und Geschirr usw. herstellen. 2: Kontakte, leitfähige Ringe und feste Kontakte von offenen Leistungsschaltern, Spannungsreglern, Telefonrelais, Schützen, Startern usw. |
| Messing | 1: Hohe Festigkeit, hohe Härte und starke chemische Korrosionsbeständigkeit. 2: Gute mechanische Eigenschaften beim CNC-Fräsen und -Drehen. | 1: Herstellung von Ventilen, Wasserrohren, Verbindungsrohren für interne und externe Klimaanlagen und Heizkörper usw. 2: Wärmetauscher und Kondensatoren, kryogene Rohrleitungen, Unterwassertransportrohre usw. |
| Zinnbronze | 1: Hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und hervorragende Gießeigenschaften. | 1: Elastische Elemente und verschleißfeste Teile usw. 2: Computersteckverbinder, Mobiltelefonsteckverbinder, Hightech-Industriesteckverbinder, elektronische und elektrische Federn, Schalter, Steckplätze für elektronische Produkte, Knöpfe, elektrische Steckverbinder, Leiterrahmen, Vibrationsbleche und -klemmen usw. |
| Zink-Kupfer-Nickel-Legierung | 1: Hervorragende Abriebfestigkeit, Löt- und Spannungsrelaxationsbeständigkeit, hohe Festigkeit und Elastizität, gute Korrosionsbeständigkeit und einfache Galvanisierung, Heiß- und Kaltverarbeitung. 2: Hervorragende Bearbeitbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und mechanische Eigenschaften, geeignet für die Kaltdruckverarbeitung und hat nach dem Schneiden eine hohe Oberflächengüte. | 1: Herstellung von korrosionsbeständigen Konstruktionsteilen wie Federn, Sockeln, Abdeckungen und anderen Teilen verschiedener Präzisionsinstrumente und fortschrittlicher elektronischer Komponenten. 2: Herstellung von Präzisionsteilen für Uhren, optische Instrumente, Musikinstrumente, Geschirr, Brillenfassungen und Dekorationstechnik usw. |
Was sind die Vorteile der CNC-Bearbeitung von Kupferteilen?
CNC bearbeitet Kupfer Teile haben eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hohe Wärmeleitfähigkeit (die elektrische und thermische Leitfähigkeit von Kupfer ist nach Silber an zweiter Stelle, aber der Preis ist viel niedriger als bei Gold und Silber).
CNC-gefräste Kupferteile mit hoher Korrosionsbeständigkeit und robuster Konstruktion.
CNC-bearbeitete Kupferteile haben eine geeignete Festigkeit und gute Duktilität.
CNC-gefräste Kupferteile halten extremen Temperaturen stand und sind leicht zu gießen.
Kupferteile drin CNC-Bearbeitung sind leicht zu formen und haben eine elegante und feierliche Farbe.
Hervorragende Plattierbarkeit von Kupferteilen.
Übliche Oberflächenbehandlungen von CNC-bearbeiteten Kupferteilen
Durch den Einfluss der Umgebung wird die Oberfläche von Kupferteile unterschiedlich stark oxidiert werden, so dass unterschiedliche Oberflächenbehandlungsverfahren eingesetzt werden müssen. Die üblicherweise verwendeten Oberflächenbehandlungsverfahren für Kupferteile sind wie folgt:
Glänzende Reinigung von Kupferteilen
Passivierung von Kupferteilen
Eloxieren von Kupferteilen
Galvanobehandlung (Zink, Nickel, Chrom)
Chemisches Polieren von Kupferteilen
Nach der Oberflächenschutzbehandlung von CNC-bearbeiteten Kupferteilen kann es lange hell und korrosionsbeständig und oxidationsbeständig bleiben. Unabhängig davon, welche Art von personalisiertem Design Sie haben, DDPROTOTYPE bietet Ihnen von ganzem Herzen maßgeschneiderte Dienstleistungen für die CNC-Bearbeitung von Kupferteilen.
Haupteigenschaften von Legierungen auf Kupferbasis
Kupferlegierungen haben eine ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit, moderate mechanische Eigenschaften und eine hohe chemische Stabilität. Durch die unterschiedlichen Arten und Mengen an zugesetzten Legierungselementen sind die Eigenschaften verschiedener Kupferlegierungen sehr unterschiedlich.
1、Elektrische Leitfähigkeit
Kupferlegierungen sind bessere elektrische Leiter. Die Leitfähigkeit von reinem Kupfer liegt zwischen 100 % und 103 % IACS (siehe Kupfer für die Definition von IACS). Die Zugabe irgendeines Legierungselements in fester Lösung verringert die elektrische Leitfähigkeit von Kupfer, und die Verringerung der Einheitsatomkonzentration hängt hauptsächlich von der Wirkung des Legierungselements auf das Kupfergitter ab und nimmt mit der Erhöhung der Zugabemenge in der festen Lösung zu Angebot.
2. Farbe
Kupfer hat eine schöne rosarote Farbe. Nach dem Hinzufügen von Zink, Aluminium, Nickel und anderen Legierungselementen ändert sich die Farbe zu Goldgelb und Silberweiß, sodass verschiedene Dekorationen und Münzen hergestellt werden können.
3. Stärke
Die Kupferlegierung hat eine mittlere Festigkeit und die Zugfestigkeit von industriellem Reinkupfer im geglühten Zustand beträgt etwa 240 MPa. Die Festigkeit von Kupferlegierungen kann durch Mischkristallverfestigung, Kaltverfestigung, Ausscheidungshärtung (einschließlich metastabiler Zersetzung), Kornfeinung und Dispersionshärtung verbessert werden. Kaltverformung kann allein zum Härten von Legierungen oder in Kombination mit Ausscheidungshärtung oder metastabiler Zersetzung zur Erzielung einer Verfestigung verwendet werden.
Das Hinzufügen irgendeines Festlösungslegierungselements zu Kupfer wird die Festigkeit von Kupfer erhöhen, und der Grad der Verstärkung des Schermoduls von Kupfer pro Atomkonzentrationseinheit hängt von der Differenz zwischen dem hinzugefügten Element und der Atomgröße von Kupfer ab.
4、Bearbeitbarkeit
Im Allgemeinen ist die Bearbeitbarkeit von Kupferlegierungen schlecht, und die Zugabe von Blei, Schwefel, Tellur und anderen Elementen kann die Bearbeitbarkeit von Kupferlegierungen verbessern. Nach der Qualität der Zerspanbarkeit können verformte Kupferlegierungen in drei Kategorien eingeteilt werden: (1) Automatenlegierungen mit einer Zerspanbarkeit von über 70 %, einschließlich Automatenkupfer mit Blei, Schwefel oder Tellur, Automatenmessing, verschiedenes Bleimessing und Bronze und Zink-Kupfernickel mit einem Bleigehalt von etwa 2 %; (2) Legierungen mit mittlerer Bearbeitbarkeit mit einer Bearbeitbarkeit von 30 % bis 60 %, einschließlich Messing mit einem Kupfergehalt von 60 % bis 85 % und einem Bleigehalt von etwa 1 % -Zinkmessing, Zink-Kupfernickel, Zinnbronze, Kupfer-Nickel-Legierung und Berylliumbronze usw. Geschlecht ist 3% zum Vergleich).
5、Stressrelaxationswiderstand
Die Spannungsrelaxationsbeständigkeit von reinem Kupfer ist schlecht, und die Zugabe von löslichen Elementen, die die Erweichungstemperatur von Kupfer erhöhen können oder einen großen Atomgrößenunterschied zu Kupfer aufweisen, kann die Spannungsrelaxationsbeständigkeit von Kupfer verbessern. Berylliumbronze, Kupfernickel und Zink-Kupfernickel haben die beste Spannungsrelaxationsbeständigkeit, gefolgt von Zinnbronze und Zinnmessing, gefolgt von Siliziumbronze, und gewöhnliches Messing hat die schlechteste Spannungsrelaxationsbeständigkeit. In Bezug auf die Spannungsrelaxationsfähigkeit beträgt die maximale Betriebstemperatur einer Kupferlegierung etwa 200 °C. Messing mit geringem Spannungsrelaxationswiderstand kann nur knapp über Raumtemperatur zur Herstellung von Teilen verwendet werden, Berylliumbronze und ternäre Kupfer-Nickel-Legierungen mit Zinn, Silizium, Aluminium oder Zink, selbst bei den höchsten Temperaturen, die üblicherweise in Geräten verwendet werden, ihre Widerstandsfähigkeit für Stressabbau ist immer noch recht hoch.
Was sind die häufigsten Probleme bei der CNC-Bearbeitung von Kupferteilen?
Bei der CNC-Bearbeitung von Kupfermaterialien werden wir oft auf ein solches Problem stoßen: Die gestanzten Kupferprodukte werden nicht gereinigt, und nachdem sie eine Woche lang platziert und dann gereinigt wurden, stellt sich heraus, dass auf der Oberfläche einiger Produkte schwarze Oxide entstehen.
Wenn es sich um das Material des Kupfers selbst handelt, ist es schwierig, es aus dem Prozess heraus zu lösen. Es kann nur für die geschwärzten Produkte verarbeitet werden, und das Verfahren ist auch relativ einfach, polieren Sie einfach die Kupferteile. Der Zweck des Kupferpolierens besteht darin, die ursprüngliche Farbe und den ursprünglichen Glanz der geschwärzten Oberfläche wiederherzustellen.
Zusammenfassen
Verschiedene Messinglegierungen zeigen das große Potenzial dieser Metalle für vielfältige Anwendungen. Messing ist nicht nur äußerst wirtschaftlich in der Herstellung von Teilen durch CNC-Bearbeitung, sondern hat neben einer Vielzahl anderer Eigenschaften auch eine gute Festigkeit und ein hervorragendes Korrosionsbeständigkeitspotenzial. Wenn Ihr Produkt beispielsweise in einer Salzwasserumgebung verwendet wird, müssen Sie möglicherweise C385 so weit wie möglich vermeiden und stattdessen C464 oder C443 verwenden. Unser Stolz liegt darin, unseren Kunden bei der Bearbeitung von Metall- und Kunststoffteilen zum Erfolg zu verhelfen. Unser branchenerfahrenes und leidenschaftliches Team arbeitet gerne mit Ihnen an Ihrem nächsten Projekt. Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.