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カスタムCNC加工銅部品
銅基合金の歴史
カスタムCNC加工銅部品: 適切な銅合金を選択するには?
銅合金は、最も古い金属材料の 6000 つです。 エジプトと西アジアで発掘された文化的遺物によると、鍛造された天然銅部品は紀元前5000年頃に現れました。 青銅器は紀元前 1 年に使用され始めました。 紀元前 16 世紀、当時黒海沿岸に住んでいた人々は、亜鉛鉱を使用して銅に銅を加えて真鍮を作りました。 19 世紀にイギリス人の E. Ebener が、亜鉛に銅を直接添加して真鍮を製造する方法を提案しました。 1920世紀末、アルミニウムの大量生産に伴い、アルミブロンズも登場。 1970 年代に、アメリカの MG Corson とドイツの O.Dahl は、高強度と良好な電気伝導性を備えたベリリウム青銅を開発し、銅合金の新しい種類の析出硬化を開発しました。 XNUMX 年代半ばに、アメリカの JTPlew らは、ベリリウム青銅と同様の特性を持つ準安定分解銅-ニッケル-スズ合金を開発しました。この合金は、以前の研究に基づいて産業界で使用されていました。
銅基合金の分類と用途
銅合金は強度が中程度で、加工が容易で、比較的耐疲労性が高く、色が美しく、電気伝導性、熱伝導性、耐食性に優れています。 それは重い非鉄金属材料の重要な枝です。 業界の継続的な発展に伴い、銅合金部品の使用はますます広範になっています。 しかし、さまざまな銅基合金の中から、CNC プロジェクトの部品に適した銅合金を選択するにはどうすればよいでしょうか? この時点で、まず、部品の最終的な主な用途と、電気伝導性、硬度、機械加工性などの物理的または化学的特性を明確にし、すべての要件を組み合わせて、最適な銅合金を原材料として選択する必要があります。 CNC 機械加工プロジェクトの材料。 銅合金の理解を深めるために、次の記事では、一般的に使用されるさまざまな銅合金の特性と用途について説明します。
銅合金の一般的な分類と等級
| 一般的に使用される銅と銅合金のグレードの比較表 | |||||||
| Classification | GB | ISO | ASTM | JIS | BS | DIN | EN |
| 赤い銅 (純銅) | TU2 | Cu-OF | 10200 | 1020 | 10 | OF-Cu | CW008A |
| T2 | Cu-FRHC | 11000 | 1100 | 101 | E-Cu58 | ||
| TP2 | Cu-DHP | 12200 | 1220 | 106 | SF-Cu | CW024A | |
| TP1 | Cu-DLP | 12000 | 1201 | SW-Cu | CW023A | ||
| Ag-Cu合金 | TAG0.1 | CuAg0.1 | 10400 | 1040 | CuAg0.1 | ||
| 真鍮 | H90 | CuZn10 | 22000 | 2200 | CZ101 | CuZn10 | CW501L |
| H70 | CuZn30 | 26000 | 2600 | CZ106 | CuZn30 | CW505L | |
| H68 | 26200 | 2620 | CuZn33 | CW506L | |||
| H65 | CuZn35 | 27000 | 2700 | CZ107 | CuZn36 | CW507L | |
| H63 | CuZn37 | 27200 | 2720 | CZ108 | CuZn37 | CW508L | |
| H62 | CuZn40 | 28000 | 2800 | CZ109 | CW509L | ||
| 錫青銅 | QSn4-0.3 | CuSn4 | 51100 | 5111 | PB101 | CuSn4 | CW450K |
| CuSn5 | 51000 | 5101 | CuSn5 | CW451K | |||
| QSn6.5-01 | CuSn6 | 51900 | 5191 | PB103 | CuSn6 | CW452K | |
| QSn8-0.3 | CuSn8 | 52100 | 5210 | CuSn8 | CW453K | ||
| QSn6.5-0.4 | |||||||
| 亜鉛-銅-ニッケル合金 | BZn18-18 | CuNi18Zn20 | 75200 | 7521 | NS106 | CuNi18Zn20 | CW409J |
| BZn18-26 | CuNi18Zn27 | 77000 | 7701 | NS107 | CuNi18Zn27 | CW410J | |
| BZn15-20 | 7541 | ||||||
| BZn18-10 | 7350 | ||||||
銅合金の特性と用途
| 銅合金の特性と用途 | ||
| Classification | プロパティ | 申し込み |
| 赤い銅 (純銅) | 1：電気伝導性、熱伝導性、耐食性に優れています。 2: 機械加工性に優れ、溶接、ロウ付けが可能です。 | 1: ワイヤー、ケーブル、導電性ネジ、ハウジング、各種コンジットなどの導電性、熱伝導性、耐腐食性のコンポーネント。 2: 電気スイッチ、ワッシャー、リベット、ノズルなど |
| Ag-Cu合金 | １：導電性、流動性、濡れ性に優れる。 2：優れた機械的性質、高硬度、耐摩耗性、耐溶着性に優れています。 | 1：真空はんだ、整流子、コイン、装飾品、食器なども作ることができます。 2: 空気遮断器、電圧コントローラー、電話リレー、コンタクター、スターターなどの接点、導電リング、および固定接点。 |
| 真鍮 | 1：高強度、高硬度、耐薬品性に優れています。 2: CNC フライス加工と旋削加工の優れた機械的特性。 | 1: バルブ、水道管、内外のエアコンやラジエーターの接続管などの製造 2: 熱交換器およびコンデンサー、極低温パイプライン、海底輸送パイプなど |
| 錫青銅 | 1：強度が高く、耐食性に優れ、鋳造性に優れています。 | 1：弾性体や耐摩耗部品など 2: コンピュータ コネクタ、携帯電話コネクタ、ハイテク産業用コネクタ、電子および電気スプリング、スイッチ、電子製品スロット、ボタン、電気コネクタ、リード フレーム、振動シートおよび端子など。 |
| 亜鉛-銅-ニッケル合金 | 1: 優れた耐摩耗性、耐ろう付け性および耐応力緩和性、高い強度と弾性、優れた耐食性、および電気めっき、熱間および冷間加工が容易です。 2: 機械加工性、耐食性、機械的性質に優れ、冷間加工に適しており、切削後の仕上げ面が良好です。 | 1:各種精密機器、先端電子部品のバネ、ソケット、カバー等の耐食構造部品の製造。 2：時計、光学機器、楽器、食器、眼鏡フレーム、加飾等の精密部品の製造 |
CNC加工銅部品の利点は何ですか?
CNC 加工銅部品の一般的な表面処理
環境の影響により、表面が 銅部品 異なる程度に酸化されるため、異なる表面処理プロセスを使用する必要があります。 銅部品の一般的な表面処理プロセスは次のとおりです。
銅部分のブライトクリーニング
銅部品のパッシベーション
銅部品の陽極酸化
電気メッキ処理（亜鉛、ニッケル、クロム）
銅部品の化学研磨
CNC加工された銅部品の表面保護処理後、光沢と耐食性と耐酸化性を長期間維持できます。 どんな種類のパーソナライズされたデザインを持っていても、DDPROTOTYPE はカスタマイズされた CNC 加工銅部品サービスを心から提供します。
銅基合金の主な特性
銅合金は、優れた電気伝導性と熱伝導性、適度な機械的特性、および高い化学的安定性を備えています。 添加される合金元素の種類と量が異なるため、さまざまな銅合金の特性はまったく異なります。
1、電気伝導率
銅合金はより優れた電気伝導体です。 純銅の導電率は 100% ～ 103% IACS です (IACS の定義については銅を参照してください)。 固溶合金元素の添加は銅の電気伝導度を低下させ、単位原子濃度の低下は主に銅格子に対する合金元素の影響に依存し、固溶体への添加量の増加とともに増加します。範囲。
2、色
銅は美しいローズレッドの色をしています。 亜鉛、アルミニウム、ニッケルなどの合金元素を加えると、黄金色や銀白色に変色するため、さまざまな装飾品やコインに使用できます。
3、強さ
銅合金の強度は中程度で、工業用純銅のアニール状態での引張強度は約240MPaです。 銅合金の強度は、固溶強化、加工硬化、析出硬化（準安定分解を含む）、結晶粒微細化、分散強化によって改善できます。 冷間加工は、合金を硬化するために単独で使用することも、強化を達成するために析出硬化または準安定分解と組み合わせて使用することもできます。
銅に固溶合金元素を添加すると、銅の強度が増加します。単位原子濃度あたりの銅のせん断弾性率の強化の程度は、添加元素と銅の原子サイズの違いに関連しています。
4、機械加工性
一般に、銅合金の被削性は低く、鉛、硫黄、テルルなどの元素を添加することで、銅合金の被削性を向上させることができます。 加工性の良さにより、加工銅合金は1つのカテゴリーに分けることができます。 (70) 被削性が2%以上の快削合金で、鉛、硫黄、テルルを含む快削銅、快削黄銅、各種鉛黄銅が含まれます。鉛含有量が約 2% の青銅および亜鉛白銅。 (30) 銅含有量が 60% から 60% で鉛含有量が約 85% の真鍮を含む、被削性が 1% から 3% の中程度の被削性合金 (20) 低被削性を含む被削性が 100% 未満の難削合金-亜鉛黄銅、亜鉛白銅、スズ青銅、銅ニッケル合金、ベリリウム青銅など。比較のために性別は XNUMX% です)。
5、耐応力緩和性
純銅の耐応力緩和性は低く、銅の軟化温度を上昇させたり、銅との原子サイズの差が大きい可溶性元素を添加することで、銅の耐応力緩和性を向上させることができます。 ベリリウム青銅、白銅、亜鉛白銅が最も応力緩和抵抗が高く、次にスズ青銅、スズ黄銅、ケイ素青銅が続き、通常の黄銅が最も応力緩和抵抗が低くなります。 応力緩和能力に関しては、銅合金の最高使用温度は約200℃です。 応力緩和に対する耐性が低い真鍮は、デバイスで一般的に使用される最高温度でも、室温よりわずかに高い温度、ベリリウム青銅、およびスズ、シリコン、アルミニウム、または亜鉛を含む三元銅ニッケル合金の製造にのみ使用できます。ストレス緩和はまだかなり高いです。
CNC 加工銅部品で発生する一般的な問題は何ですか?
銅材料をCNC加工する際に、このような問題に何度も遭遇します。プレス加工された銅製品は洗浄されておらず、XNUMX週間置いてから洗浄すると、一部の製品の表面に黒い酸化物が生成されることがわかります。
銅そのものの材質の問題だと、工程から解決するのは難しいです。 黒化製品のみの加工で、銅部分のみ研磨するだけの比較的簡単な方法です。 銅磨きの目的は、黒くなった表面を元の色と光沢に戻すことです。
まとめる
さまざまな真鍮合金は、これらの金属が幅広い用途で大きな可能性を秘めていることを示しています。 真鍮は、CNC 機械加工で部品を製造するのに非常に経済的であることに加えて、他のさまざまな特性の中でも、優れた強度と優れた耐食性を備えています。 たとえば、製品を塩水環境で使用する場合は、C385 をできるだけ避けて、代わりに C464 または C443 を使用する必要があります。 私たちの誇りは、お客様の金属およびプラスチック部品加工の成功を支援することにあります。 当社の業界経験豊富で情熱的なチームが、お客様の次のプロジェクトで喜んでお手伝いいたします。 詳細については、お問い合わせください。