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Peças de cobre para usinagem CNC personalizadas
Uma breve história das ligas à base de cobre
USINAGEM CNC PERSONALIZADA DE PEÇAS DE COBRE: COMO ESCOLHER A LIGA DE COBRE CERTA?
As ligas de cobre são um dos materiais metálicos mais antigos. De acordo com as relíquias culturais desenterradas no Egito e na Ásia Ocidental, peças de cobre natural forjadas apareceram por volta de 6000 aC; utensílios de bronze começaram a ser usados em 5000 aC. No século 1 aC, os povos que viviam perto da costa do Mar Negro naquela época usavam minério de zinco para adicionar cobre ao cobre para fazer latão. No século XVI, o inglês E. Ebener propôs usar o método de adição direta de cobre ao zinco para produzir latão. No final do século XIX, com a produção em massa do alumínio, o bronze-alumínio também começou a aparecer. Na década de 16, a americana MGCorson e a alemã O.Dahl desenvolveram bronze berílio com alta resistência e boa condutividade elétrica, e desenvolveram novas variedades de endurecimento por precipitação em ligas de cobre. Em meados da década de 19, o americano JTPlew e outros desenvolveram uma liga de cobre-níquel-estanho decomposta metaestável com propriedades semelhantes ao bronze-berílio, que foi usado na indústria com base em pesquisas anteriores.
Classificação e aplicação de ligas à base de cobre
A liga de cobre tem resistência média, fácil processamento, resistência relativamente à fadiga, cor bonita e boa condutividade elétrica, condutividade térmica e resistência à corrosão. É um importante ramo de materiais metálicos não ferrosos pesados. Com o desenvolvimento contínuo da indústria, o uso de peças de liga de cobre tornou-se cada vez mais amplo. Mas como escolher a liga de cobre certa para suas peças de projeto CNC entre as diferentes ligas à base de cobre? Neste ponto, primeiramente devemos esclarecer que a principal aplicação final das peças e suas propriedades físicas ou químicas, como condutividade elétrica, dureza, usinabilidade, etc., e então combinar todos os requisitos para escolher a liga de cobre mais adequada como matéria-prima material para seu projeto de usinagem CNC. Para ajudá-lo a entender melhor as ligas de cobre, os artigos a seguir explicarão as propriedades e aplicações de várias ligas de cobre comumente usadas.
Classificação comum e graus de ligas de cobre
| Tabela de comparação de graus de cobre e ligas de cobre comumente usados | |||||||
| Classificação | GB | ISO | ASTM | JIS | BS | DIN | EN |
| Cobre vermelho (Cobre Puro) | TU2 | Cu-OF | C10200 | C1020 | C10 | OF-Cu | 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 | ||
| Liga Ag-Cu | TAG0.1 | CuAg0.1 | C10400 | C1040 | CuAg0.1 | ||
| Resina | 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 | ||
| Bronze de estanho | 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 | |||||||
| Liga de zinco-cobre-níquel | BZn18-18 | CuNi18Zn20 | C75200 | C7521 | NS106 | CuNi18Zn20 | CW409J |
| BZn18-26 | CuNi18Zn27 | C77000 | C7701 | NS107 | CuNi18Zn27 | CW410J | |
| BZn15-20 | C7541 | ||||||
| BZn18-10 | C7350 | ||||||
Propriedades e aplicações da liga de cobre
| Propriedades e aplicações da liga de cobre | ||
| Classificação | Propriedades | Aplicação |
| Cobre vermelho (Cobre Puro) | 1: Excelente condutividade elétrica, condutividade térmica, resistência à corrosão. 2: Excelente usinabilidade, pode ser soldado e brasado. | 1: Componentes eletricamente condutores, termicamente condutores e resistentes à corrosão, como fios, cabos, parafusos condutores, caixas e vários conduítes, etc. 2: Interruptores elétricos, arruelas, rebites, bicos, etc. |
| Liga Ag-Cu | 1: Excelente condutividade, fluidez e molhabilidade. 2: Excelentes propriedades mecânicas, alta dureza, resistência ao desgaste e resistência à soldagem. | 1: solda a vácuo, comutador, também pode fazer moedas, decorações e talheres, etc. 2: Contatos, anéis condutores e contatos fixos de disjuntores pneumáticos, controladores de tensão, relés telefônicos, contatores, partidas, etc. |
| Resina | 1: Alta resistência, alta dureza e forte resistência à corrosão química. 2: Boas propriedades mecânicas de fresamento e torneamento CNC. | 1: Fabricação de válvulas, tubos de água, tubos de ligação para condicionadores de ar internos e externos e radiadores, etc. 2: Trocadores de calor e condensadores, tubulações criogênicas, tubulações de transporte submarino, etc. |
| Bronze de estanho | 1: Alta resistência, resistência à corrosão e excelentes propriedades de fundição. | 1: Elementos elásticos e peças resistentes ao desgaste, etc. 2: Conectores de computador, conectores de telefones celulares, conectores industriais de alta tecnologia, molas eletrônicas e elétricas, interruptores, slots de produtos eletrônicos, botões, conectores elétricos, quadros de chumbo, folhas e terminais vibratórios, etc. |
| Liga de zinco-cobre-níquel | 1: Excelente abrasividade, resistência à brasagem e relaxamento de tensão, alta resistência e elasticidade, boa resistência à corrosão e fácil galvanoplastia, processamento a quente e a frio. 2: Excelente usinabilidade, resistência à corrosão e propriedades mecânicas, adequado para processamento a frio e possui alto acabamento superficial após o corte. | 1: Fabricação de peças estruturais resistentes à corrosão, como molas, soquetes, tampas e outras peças de vários instrumentos de precisão e componentes eletrônicos avançados. 2: Produção de peças de precisão para relógios, instrumentos ópticos, instrumentos musicais, louças, armações de óculos e engenharia decorativa, etc. |
Quais as vantagens da usinagem CNC de peças de cobre?
As peças de cobre usinadas por CNC possuem alta condutividade elétrica e alta condutividade térmica (a condutividade elétrica e térmica do cobre só perde para a da prata, mas seu preço é muito menor que o do ouro e da prata).
Peças de cobre usinadas CNC com alta resistência à corrosão e construção robusta.
As peças de cobre usinadas CNC têm resistência adequada e boa ductilidade.
As peças de cobre usinadas CNC podem suportar temperaturas extremas, fáceis de fundir.
As peças de cobre usinadas por CNC são fáceis de moldar e possuem uma cor elegante e sóbria.
Excelente chapabilidade de peças de cobre.
Tratamentos de superfície comuns de peças de cobre usinadas CNC
Devido à influência do ambiente, a superfície das peças de cobre oxida em diferentes graus, sendo necessário o uso de diferentes processos de tratamento superficial. Os processos de tratamento superficial mais comuns para peças de cobre são os seguintes:
Limpeza brilhante da peça de cobre
Passivação de peças de cobre
Anodização de peças de cobre
Tratamento de galvanoplastia (zinco, níquel, cromo)
Polimento químico de peças de cobre
Após o tratamento de proteção de superfície de peças de cobre usinadas CNC, ele pode manter a resistência brilhante e à corrosão e resistência à oxidação por um longo tempo. Não importa que tipo de design personalizado você tenha, a DDPROTOTYPE fornecerá de todo o coração serviços personalizados de peças de cobre para usinagem CNC.
Principais propriedades das ligas à base de cobre
As ligas de cobre possuem excelente condutividade elétrica e térmica, propriedades mecânicas moderadas e alta estabilidade química. Com os diferentes tipos e quantidades de elementos de liga adicionados, as propriedades de várias ligas de cobre são bastante diferentes.
1 、 Condutividade elétrica
As ligas de cobre são melhores condutores elétricos. A condutividade do cobre puro está entre 100% e 103% IACS (veja cobre para a definição de IACS). A adição de qualquer elemento de liga em solução sólida reduzirá a condutividade elétrica do cobre, e a redução na concentração atômica unitária depende principalmente do efeito do elemento de liga na rede de cobre, e aumenta com o aumento da quantidade de adição na solução sólida variar.
2、Cor
O cobre tem uma bela cor rosa vermelha. Depois de adicionar zinco, alumínio, níquel e outros elementos de liga, a cor muda para amarelo dourado e branco prateado, para que possa ser usado para fazer várias decorações e moedas.
3、Força
A liga de cobre tem resistência média e a resistência à tração do cobre puro industrial no estado recozido é de cerca de 240MPa. A resistência das ligas de cobre pode ser melhorada por meio de reforço em solução sólida, endurecimento por trabalho, endurecimento por precipitação (incluindo decomposição metaestável), refinamento de grão e reforço por dispersão. O trabalho a frio pode ser usado sozinho para endurecer ligas ou em combinação com endurecimento por precipitação ou decomposição metaestável para obter reforço.
A adição de qualquer elemento de liga de solução sólida ao cobre aumentará a resistência do cobre, e o grau de fortalecimento do módulo de cisalhamento do cobre por unidade de concentração atômica está relacionado à diferença entre o elemento adicionado e o tamanho atômico do cobre.
4、 Usinabilidade
Geralmente, a usinabilidade das ligas de cobre é pobre, e a adição de chumbo, enxofre, telúrio e outros elementos pode melhorar a usinabilidade das ligas de cobre. De acordo com a qualidade da usinabilidade, as ligas de cobre deformadas podem ser divididas em três categorias: (1) Ligas de corte livre com usinabilidade acima de 70%, incluindo cobre de corte livre contendo chumbo, enxofre ou telúrio, latão de corte livre, vários chumbo e cobre-níquel de bronze e zinco com teor de chumbo de cerca de 2%; (2) ligas de média usinabilidade com usinabilidade de 30% a 60%, incluindo latão com teor de cobre de 60% a 85% e teor de chumbo de cerca de 1% -latão de zinco, cuproníquel de zinco, bronze de estanho, liga de cobre-níquel e bronze de berílio, etc. o sexo é 3% para comparação).
5、Resistência ao relaxamento do estresse
A resistência ao relaxamento de tensão do cobre puro é baixa, e a adição de elementos solúveis que podem aumentar a temperatura de amolecimento do cobre ou ter uma grande diferença de tamanho atômico do cobre pode melhorar a resistência ao relaxamento de tensão do cobre. Bronze de berílio, cuproníquel e cuproníquel de zinco têm a melhor resistência ao relaxamento de tensão, seguido por bronze de estanho e latão de estanho, seguido por bronze de silício, e o latão comum tem a pior resistência ao relaxamento de tensão. Em termos de capacidade de relaxamento de tensão, a temperatura máxima de serviço da liga de cobre é de cerca de 200°C. O latão com baixa resistência ao relaxamento de tensões só pode ser usado para fazer peças ligeiramente acima da temperatura ambiente, bronze berílio e ligas ternárias de cobre-níquel com estanho, silício, alumínio ou zinco, mesmo nas temperaturas mais altas comumente usadas em dispositivos, sua capacidade de resistência para o relaxamento do estresse ainda é bastante alto.
Quais são os problemas comuns encontrados na usinagem CNC de peças de cobre?
Muitas vezes nos deparamos com esse problema na usinagem CNC de materiais de cobre: os produtos de cobre estampados não são limpos e, após serem colocados por uma semana e depois limpos, verifica-se que óxidos negros serão produzidos na superfície de alguns produtos.
Se for o problema do próprio material do cobre, é difícil resolvê-lo a partir do processo. Ele só pode ser processado para os produtos enegrecidos, e o método também é relativamente simples, basta fazer o polimento das peças de cobre. O objetivo do polimento de cobre é restaurar a cor e o brilho originais da superfície enegrecida.
Resumir
Várias ligas de latão demonstram o grande potencial desses metais para uma ampla gama de aplicações. Além de ser extremamente econômico para produzir peças por usinagem CNC, o latão possui boa resistência e excelente potencial de resistência à corrosão, entre uma variedade de outras propriedades. Por exemplo, se o seu produto for usado em um ambiente de água salgada, talvez seja necessário evitar o C385 o máximo possível e usar o C464 ou o C443. Nosso orgulho está em ajudar nossos clientes a ter sucesso na usinagem de peças metálicas e plásticas. Nossa equipe experiente e apaixonada pelo setor ficará feliz em trabalhar com você em seu próximo projeto. Contacte-nos para mais informações.
