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铜是一种用途广泛的金属。铜有一种自然的美丽,闪亮的表面,使它成为艺术品,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,复杂的零件,如电火花加工电极。

细铜线和蓝色松果艺术品在蓝色背景的图像

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和良好的导电性和导热性。在本文中,我们将讨论铜和铜合金的加工方法、设计考虑因素和精加工要求,它们提供的不仅仅是美观的好处。

铜加工技术

纯铜具有较高的延性、塑性和韧性,是一种难以加工的金属。合金化铜提高了其可加工性,甚至使铜合金比大多数其他金属材料更容易加工。大多数加工铜零件是由铜与锌、锡、铝、硅和/或镍合金制成的。与加工强度相当的钢或铝合金相比,这些合金需要的切削力要小得多。

数控铣

铜合金可以利用各种技术加工。数控铣是一个自动加工过程该系统利用计算机控制来管理多点旋转刀具的运动和操作。随着刀具的旋转和在工件表面移动,它们会慢慢去除多余的材料,以完成所需的形状和尺寸。铣削可以用来创建不同的设计特征,如沟槽、槽口、口袋、孔、槽、轮廓和平面。

一个铜块被螺纹孔攻丝的图像
图像中Capri23autoPixabay

这里有一些数控铣削铜或铜合金的指导方针

  • 常用的切削材料是硬质合金应用组,如N10和N20,以及HSS等级
  • 通过降低10%的切削速度,可以使刀具寿命增加一倍
  • 当用铸造外壳铣削铜铸造合金时,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数控车削,当工件运动以产生所需形状时,刀具保持静止。数控车削是一种适用于制造许多电子和机械零件的加工系统。

使用数控车削有许多好处,包括成本效益、精度和提高制造速度。当车削铜工件时,特别重要的是要仔细考虑你的速度——因为铜是一种优秀的热导体,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
  • 较软的铜容易产生污点,刀具的刀口角大约为90˚
  • 恒定的切削深度和减小刀具刃角可以降低刀具上的应力,提高刀具寿命和切削速度
  • 增加主切削刃和次要切削刃之间的夹角(刀具夹角),可以使刀具承受更高的机械载荷,降低热应力

设计注意事项

当使用铜加工部件进行设计时,需要考虑多种因素。通常情况下,你应该只在必要的时候使用铜,因为铜很昂贵,而且用铜生产整个部分通常是不必要的。一个好的设计可以利用铜的一小部分,以最大限度地利用其不寻常的特性。

在黑色背景上的数控铣削铜零件的图像

以下是一些选择铜或铜合金零件的常见原因:

  • 高耐蚀性
  • 导电性和导热性高,易于焊接
  • 高延性
  • 作为一种可加工的合金

选择合适的材料等级

在设计阶段,为您的应用程序选择正确的铜等级是很重要的。例如,使用纯铜作为一个完全机械的部分不仅困难,而且不经济。C101(纯铜)提供较高的导电性,因为它的纯度(99.99%铜),但较少的可加工性,而C110通常更容易加工,因此成本效益更高。所以,选择正确的材料等级这取决于对设计函数至关重要的属性。

可制造性设计

无论使用什么材料,DFM都应该是最重要的。在Fictiv,我们建议您在保留应用程序所需功能的同时,尽可能放宽您的容忍度。此外,限制尺寸检查是一个好主意,避免深口袋与小半径,并限制部分设置的数量。

特别是,在设计铜部件时,以下是一些具体的最佳实践:

  • 壁厚不小于0.5 mm
  • 最大的部分尺寸为1200 x 500 x 152毫米的数控铣削和152 x 394毫米的数控车削
  • 对于下切,保持正方形轮廓、全半径轮廓或燕尾轮廓

完成铜

机械加工之后就是精加工,在决定哪种工艺最适合你的需要时,有多种因素需要考虑。寻找表面光洁度控制的第一个地方是在数控加工过程本身。一些数控加工参数可以控制改变加工零件的表面质量-例如,头半径,或工具角半径。

铜管图像
图像中D-VuPixabay

对于软铜合金和纯铜,表面光洁度的质量直接且严重地依赖于机头半径。鼻尖半径应最小化,以防止涂抹较软的金属,并降低表面粗糙度。这样做可以创造出更高质量的切割表面,因为更小的鼻子半径可以减少饲料痕迹。与传统的机头半径工具相比,雨刷刀片更受青睐,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达到零件的完成要求:

  • 手工抛光-虽然劳动密集型,抛光产生一个吸引人的表面光泽
  • 媒体爆破-这创造了一个统一的,哑光处理和隐藏小缺陷。
  • 电解抛光-抛光铜的绝佳选择,因为它具有令人难以置信的导电性,可以使铜发光发亮。

还有大量的其他机械和化学制品完成流程,所以这是一个好主意,评估所有的选项,当设计一个铜加工的部分。选择一个专业的数控铜加工合作伙伴,如Fictiv,是至关重要的,以确保您的零件加工良好,并按时交付您的规格。你可以了解更多关于我们的铜及铜合金数控加工能力beplay客户端下载在我们的网站上。如果你已经有了设计,创建一个帐户今天就订购你的零件!