Bakır gerçekten çok yönlü bir metaldir.Bakır, doğal ve güzel, parlak bir yüzeye sahiptir ve bu da onu sanat, mutfak gereçleri, mutfak arka panoları, tezgahlar ve hatta mücevherler için ideal kılar.Ayrıca mükemmel malzeme ve elektriksel özelliklere sahiptir ve EDM elektrotları gibi karmaşık parçaların mühendisliği için uygundur.
Parçaları işlemek için bakır kullanmanın birçok avantajı vardır.Bakır, yüksek korozyon direnci, iyi iletkenlik ve termal iletkenliği ile dünyada en yaygın kullanılan metallerden biridir.Bu yazımızda sadece estetik açıdan fayda sağlamayan bakır ve bakır alaşımlarının işleme yöntemlerini, tasarım hususlarını ve işleme gereksinimlerini tartışacağız.
Bakır işleme teknolojisi
Saf bakırın yüksek sünekliği, plastisitesi ve tokluğu nedeniyle işlenmesi zordur.Alaşımlı bakır, işlenebilirliğini geliştirir ve hatta bakır alaşımlarının işlenmesini diğer birçok metal malzemeden daha kolay hale getirir.İşlenmiş bakır parçaların çoğu bakır ve çinko, kalay, alüminyum, silikon ve/veya nikel alaşımlarından yapılmıştır.Bu alaşımlar, işlenmiş çelik veya eşit mukavemetli alüminyum alaşımlarından çok daha az kesme kuvveti gerektirir.
CNC frezeleme
Bakır alaşımları çeşitli teknolojilerle işlenebilir.CNC frezeleme, çok noktalı döner kesme takımlarının hareketini ve çalışmasını yönetmek için bilgisayar kontrolünü kullanan otomatik bir işleme sürecidir.Takımlar iş parçası yüzeyinde dönüp hareket ettikçe, istenen şekil ve boyutu elde etmek için fazla malzemeyi yavaşça çıkarırlar.Frezeleme, oluklar, çentikler, oluklar, delikler, oluklar, profiller ve düzlemler gibi farklı tasarım özellikleri oluşturmak için kullanılabilir.
Aşağıda, bakır veya bakır alaşımlarının CNC frezelenmesi için bazı yönergeler verilmiştir:
Yaygın kesme malzemeleri, N10 ve N20 gibi karbür uygulama grupları ve HSS kaliteleridir.
Takım ömrünü uzatmak için kesme hızını %10 azaltabilirsiniz.
Döküm kaplamalı bakır döküm alaşımını frezelerken, kesme hızını semente karbür grubu takımlar için %15 ve HSS sınıfı takımlar için %20 azaltın
CNC tornalama
Bakır işlemek için başka bir teknik, iş parçası istenen şekli üretmek için hareket ederken takımın sabit kaldığı CNC tornalamadır.CNC torna, birçok elektronik ve mekanik parçanın imalatına uygun bir işleme sistemidir.
Maliyet etkinliği, doğruluk ve artan üretim hızı dahil olmak üzere CNC tornalama kullanmanın birçok faydası vardır.Bakır iş parçalarını döndürürken, hızı dikkatlice düşünmek özellikle önemlidir, çünkü bakır mükemmel bir ısı iletkenidir ve diğer malzemelerden daha fazla ısı üretir ve bu da zamanla takım aşınmasını artırır.
Bakır veya bakır alaşımlarını CNC tornalama için bazı ipuçları:
Takım kenar açısını 70 ° ile 95 ° arasında ayarlayın
Kaplanması kolay olan yumuşak bakır yaklaşık 90 ˚ Takım kenar açısına ihtiyaç duyar.
Sabit kesme derinliği ve azaltılmış takım kenar açısı takım üzerindeki stresi azaltabilir ve takım ömrünü ve kesme hızını iyileştirebilir
Ana kesme kenarı ile yardımcı kesme kenarı (takım açısı) arasındaki açının arttırılması, takımın daha yüksek mekanik yük taşımasına ve daha düşük termal strese yol açabilir.
Tasarım konuları
Bakırla işlenmiş parçalar tasarlanırken birçok faktörün dikkate alınması gerekir.Genel olarak bakırı yalnızca gerektiğinde kullanmalısınız, çünkü bakır pahalıdır ve genellikle tüm parçayı üretmek için bakır gerektirmez.İyi bir tasarım, olağandışı özelliklerini en üst düzeye çıkarmak için az miktarda bakır kullanabilir.
Bakır veya bakır alaşımlı parçaları seçmenin bazı yaygın nedenleri şunlardır:
Yüksek korozyon direnci
Yüksek iletkenlik ve termal iletkenlik, kaynaklanması kolay
Yüksek Genişletilebilirlik
Son derece işlenebilir alaşım
Doğru malzeme derecesini seçin
Tasarım aşamasında, uygulamanız için doğru bakır derecesini seçmek önemlidir.Örneğin, komple makine parçaları için saf bakır kullanmak hem zor hem de ekonomik değildir.C101 (saf bakır), saflığından dolayı daha yüksek iletkenliğe sahiptir (%99,99 bakır), ancak işlenebilirliği zayıftır.C110'un işlenmesi genellikle daha kolaydır, bu nedenle daha uygun maliyetlidir.Bu nedenle, doğru malzeme sınıfının seçilmesi, tasarım işlevi için kritik olan özelliklere bağlıdır.
Üretilebilirlik için tasarım
Hangi malzemeleri kullanırsanız kullanın, DFM her zaman önce gelmelidir.Fictiv'de, uygulamanın gerektirdiği işlevleri korurken toleransı olabildiğince gevşetmenizi öneririz.Ayrıca, boyutsal incelemeyi sınırlamak, küçük yarıçaplı derin girintilerden kaçınmak ve ayarlanan parça sayısını sınırlamak daha iyidir.
Hangi malzemeleri kullanırsanız kullanın, DFM her zaman ilk tercihiniz olmalıdır.Uygulamanın gerektirdiği işlevselliği korurken toleransı mümkün olduğunca genişletmenizi öneririz.Ayrıca, boyutsal incelemeyi sınırlamak, küçük yarıçaplı derin oluklardan kaçınmak ve ayarlanan parça sayısını sınırlamak daha iyidir.
Özellikle bakır parçalar tasarlarken bazı özel en iyi uygulamalar şunlardır:
0,5 mm minimum duvar kalınlığını koruyun
CNC frezeleme için maksimum parça boyutu 1200 * 500 * 152 mm'dir ve CNC tornalama için maksimum parça boyutu 152 * 394 mm'dir.
Alttan kesimler için kare, tam yarıçap veya kırlangıç kuyruğu profilini koruyun
Bitirme bakır
İşlemden sonra, hangi işlemin ihtiyaçlarınıza en uygun olduğuna karar verirken göz önünde bulundurmanız gereken birçok faktör vardır.Yüzey kalitesi kontrolünün ilk adımı CNC işleme sürecindedir.Takım uç yarıçapı veya takım köşe yarıçapı gibi, işlenmiş parçanın yüzey kalitesini değiştirmek için bazı CNC işleme parametreleri kontrol edilebilir.
Yumuşak bakır alaşımları ve saf bakır için, son işlemin kalitesi doğrudan ve ciddi şekilde kafa yarıçapına bağlıdır.Daha yumuşak metal uygulanmasını önlemek ve yüzey pürüzlülüğünü azaltmak için kafa yarıçapı en aza indirilmelidir.Bu, daha küçük bir uç yarıçapı besleme izini azalttığı için daha kaliteli bir kesim yüzeyi oluşturur.Silici uçlar, besleme hızını değiştirmeden yüzey kalitesini iyileştirebildikleri için geleneksel takım ucu radyus takımlarına kıyasla tercih edilen takımdır.
Ayrıca, parça bitirme gereksinimlerini son işleme yoluyla da karşılayabilirsiniz:
Manuel cilalama – yoğun emek gerektirmesine rağmen cilalama çekici bir yüzey parlaklığı üretecektir
Orta kumlama - bu, tek tip mat bir yüzey üretir ve küçük kusurları gizler.
Elektrolitik parlatma - inanılmaz iletkenliği nedeniyle bakırı parlak hale getirir ve bakırı bitirmek için en iyi seçimdir.