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铜是一种用途广泛的金属。铜具有天然的美丽和光泽,是艺术品、炊具、厨房后挡板、台面甚至珠宝的理想选择。它还具有优良的材料和电气性能,复杂零件,比如电火花加工电极。

细铜线和蓝色松果艺术品在蓝色背景上的图像

用铜制造机加工零件有许多好处。铜是世界上用途最广泛的金属之一,具有很高的耐腐蚀性能和良好的导电性和导热性。在这篇文章中,我们将讨论铜和铜合金的加工方法、设计考虑和精加工要求,而不仅仅是提供美学上的好处。

铜的加工技术

纯铜是一种难以加工的金属,因为它具有高的延展性、可塑性和韧性。将铜合金化可以提高其可加工性,甚至使铜合金比大多数其他金属材料更容易加工。大多数加工过的铜零件是由铜与锌、锡、铝、硅和/或镍的合金制成的。与加工强度相当的钢或铝合金相比,这些合金需要更少的切削力。

数控铣

铜合金可以利用各种技术进行加工。数控铣是一个自动加工过程利用计算机控制来管理多点旋转刀具的运动和操作。当工具在工件表面旋转和移动时,它们慢慢地去除多余的材料,以完成所需的形状和尺寸。铣削可以用来创造不同的设计特征,如槽、槽、口袋、孔、槽、轮廓和平面。

一块铜被螺纹孔抽丝的图像
图像中Capri23autoPixabay

这里有一些数控铣削铜或铜合金的指南

  • 常见的切削材料是硬质合金应用组,如N10和N20,以及高速钢等级
  • 通过降低10%的切削速度,可以使刀具寿命增加一倍
  • 当用铸皮铣削铜铸造合金时,对于硬质合金组刀具,切削速度降低15%;对于高速钢级刀具,切削速度降低20%

数控车削

另一种加工铜的技术是61beplay体育 在这种情况下,刀具保持静止,而工件移动以产生所需的形状。数控车削是一种适应加工系统,用于制造许多电子和机械零件。

使用CNC车削有很多好处,包括成本效益、精度和提高制造速度。在转动铜工件时,特别重要的是要仔细考虑你的速度——因为铜是一种优秀的导热材料,它比其他材料产生更多的热量,随着时间的推移,这会增加刀具的磨损。

这里有一些建议数控车削铜或铜合金

  • 将刀具刃口角度设置在70°~ 95°范围内
  • 较软的铜容易产生涂抹,需要约90˚的刀具棱角
  • 恒定的切削深度和减小刀口角度可以降低刀具上的应力,从而提高刀具寿命和切削速度
  • 增大主刃和次刃之间的夹角(刀具夹角)可以使刀具承受更高的机械载荷,从而降低热应力

设计注意事项

在对铜加工零件进行设计时,需要考虑多个因素。一般来说,你应该只在必要的时候使用铜,因为铜很贵,用铜来生产整个部件通常是不必要的。一个好的设计可以利用一小部分铜来最大限度地发挥其不同寻常的性能。

图像的数控铣削铜部分在一个黑色的背景

下面是一些选择铜或铜合金部件的常见原因:

  • 高耐蚀性
  • 高导电性和导热性,易于焊接
  • 高延性
  • 作为一种合金,可高度切削

选择合适的材料等级

在设计阶段,为您的应用选择正确的铜等级是很重要的。例如,用纯铜制作一个完全机械的部件不仅困难而且不经济。C101(纯铜)由于其纯度(99.99%铜)提供更高的电导率,但可加工性较差,而C110通常更容易加工,因此更具成本效益。所以,选择正确的材料等级取决于对设计功能至关重要的属性。

可制造性设计

无论您使用什么材料,DFM都应该是首选。在Fictiv,我们建议您在保留应用程序所需的功能的同时,尽可能放宽您的公差。此外,它是一个好主意,以限制尺寸检查,避免深口袋与小半径,并限制部分设置的数量。

特别是,以下是设计铜部件时的一些具体的最佳实践:

  • 保持最小的壁厚0.5毫米
  • 最大的零件尺寸1200 x 500 x 152毫米为数控铣削和152 x 394毫米为数控车削
  • 对于下切,保持方形轮廓,全半径或燕尾轮廓

完成铜

加工之后是精加工,在决定哪种工艺最适合您的需要时,需要考虑多种因素。首先要寻找表面光洁度控制的地方是在CNC加工过程本身。一些数控加工参数可以控制以改变被加工零件的表面质量-例如,鼻子半径,或刀具角半径。

铜管图像
图像中D-VuPixabay

对于软铜合金和纯铜,光洁度的好坏直接且很大程度上取决于机头半径。鼻子的半径应该最小化,既可以防止涂抹较软的金属,也可以减少表面粗糙度。这样做可以创建一个高质量的切割表面,因为较小的鼻翼半径可以减少进给痕迹。与传统的刀具相比,雨刮器刀片更受青睐,因为它们可以在不改变进给速度的情况下提高表面光洁度。

你也可以通过后处理来达到零件的加工要求:

  • 手工抛光-虽然需要劳动密集型,但抛光能产生有吸引力的表面光泽
  • 媒体爆破-这创造了一个统一,亚光完成和隐藏小瑕疵。
  • 电抛光-由于其令人难以置信的导电性,使铜变得光亮,是电镀铜的绝佳选择。

还有大量的其他机械和化学物质完成流程,所以在设计铜加工部件时,评估所有选项是一个好主意。选择专业的CNC铜加工合作伙伴,如Fictiv,对于确保您的零件得到良好的加工并按时交付您的规格至关重要。你可以了解更多关于我们的具备铜及铜合金数控加工能力beplay客户端下载在我们的网站上。如果你已经有了自己的设计,创建一个帐户今天就订购你的零件吧!