ทองแดงเป็นโลหะอเนกประสงค์อย่างแท้จริงทองแดงมีผิวมันเงาที่เป็นธรรมชาติและสวยงาม เหมาะสำหรับงานศิลปะ เครื่องครัว ฝาท้ายในครัว เคาน์เตอร์ และแม้แต่เครื่องประดับนอกจากนี้ยังมีวัสดุและคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม และเหมาะสำหรับชิ้นส่วนทางวิศวกรรมที่ซับซ้อน เช่น อิเล็กโทรด EDM
มีข้อดีหลายประการในการใช้ทองแดงสำหรับชิ้นส่วนเครื่องจักรทองแดงเป็นหนึ่งในโลหะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลก โดยมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง การนำไฟฟ้าและการนำความร้อนได้ดีในบทความนี้ เราจะพูดถึงวิธีการประมวลผล ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ และข้อกำหนดในการประมวลผลของโลหะผสมทองแดงและทองแดง ซึ่งไม่เพียงแต่ให้ประโยชน์ด้านสุนทรียภาพเท่านั้น
เทคโนโลยีการแปรรูปทองแดง
ทองแดงบริสุทธิ์นั้นแปรรูปได้ยากเนื่องจากมีความเหนียว ความเป็นพลาสติก และความเหนียวสูงทองแดงผสมช่วยเพิ่มความสามารถในการแปรรูป และแม้กระทั่งทำให้โลหะผสมทองแดงสามารถตัดเฉือนได้ง่ายกว่าวัสดุโลหะอื่นๆ ส่วนใหญ่ชิ้นส่วนทองแดงที่กลึงแล้วส่วนใหญ่ทำจากทองแดงและสังกะสี ดีบุก อลูมิเนียม ซิลิกอน และ/หรือโลหะผสมนิกเกิลโลหะผสมเหล่านี้ต้องการแรงตัดน้อยกว่าเหล็กกล้ากลึงหรือโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงเท่ากันมาก
งานกัดซีเอ็นซี
โลหะผสมทองแดงสามารถแปรรูปได้ด้วยเทคโนโลยีต่างๆการกัด CNC เป็นกระบวนการตัดเฉือนอัตโนมัติ ซึ่งใช้การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อจัดการการเคลื่อนไหวและการทำงานของเครื่องมือตัดแบบโรตารี่หลายจุดขณะที่เครื่องมือหมุนและเคลื่อนที่บนพื้นผิวชิ้นงาน เครื่องมือจะค่อยๆ ขจัดวัสดุส่วนเกินออกเพื่อให้ได้รูปทรงและขนาดที่ต้องการการกัดสามารถใช้เพื่อสร้างคุณสมบัติการออกแบบที่แตกต่างกัน เช่น ร่อง ร่อง ร่อง รู ร่อง โปรไฟล์ และระนาบ
ต่อไปนี้คือแนวทางบางประการสำหรับการกัด CNC ของโลหะผสมทองแดงหรือทองแดง:
วัสดุตัดเฉือนทั่วไป ได้แก่ กลุ่มการใช้งานคาร์ไบด์ เช่น N10 และ N20 และเกรด HSS
คุณสามารถลดความเร็วตัดได้ 10% เพื่อยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ
เมื่อกัดโลหะผสมหล่อทองแดงกับผิวหล่อ ให้ลดความเร็วตัดลง 15% สำหรับเครื่องมือกลุ่มซีเมนต์คาร์ไบด์ และ 20% สำหรับเครื่องมือระดับ HSS
เครื่องกลึง CNC
อีกเทคนิคหนึ่งสำหรับการตัดเฉือนทองแดงคือการกลึง CNC โดยที่เครื่องมือจะยังคงอยู่กับที่ในขณะที่ชิ้นงานเคลื่อนที่เพื่อสร้างรูปร่างที่ต้องการการกลึง CNC เป็นระบบการประมวลผลที่เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องจักรกลจำนวนมาก
การใช้การกลึง CNC มีประโยชน์มากมาย ซึ่งรวมถึงความคุ้มค่า ความแม่นยำ และความเร็วในการผลิตที่เพิ่มขึ้นเมื่อหมุนชิ้นงานทองแดง การพิจารณาความเร็วอย่างถี่ถ้วนเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากทองแดงเป็นตัวนำความร้อนที่ดีเยี่ยม ซึ่งสร้างความร้อนมากกว่าวัสดุอื่นๆ ซึ่งจะเพิ่มการสึกหรอของเครื่องมือเมื่อเวลาผ่านไป
เคล็ดลับบางประการสำหรับการกลึง CNC ทองแดงหรือโลหะผสมทองแดง:
ตั้งค่ามุมคมตัดของเครื่องมือระหว่าง 70 ° ถึง 95 °
ทองแดงอ่อนซึ่งง่ายต่อการเคลือบต้องการประมาณ 90 ˚มุมขอบเครื่องมือของ
ระยะกินลึกคงที่และมุมคมตัดของเครื่องมือที่ลดลง สามารถลดแรงเค้นบนเครื่องมือ และปรับปรุงอายุการใช้งานของเครื่องมือและความเร็วตัด
การเพิ่มมุมระหว่างคมตัดหลักและคมตัดเสริม (มุมเครื่องมือ) อาจทำให้เครื่องมือรับภาระทางกลที่สูงขึ้นและนำไปสู่ความเครียดจากความร้อนที่ลดลง
ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ
ต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการเมื่อออกแบบชิ้นส่วนที่กลึงด้วยทองแดงโดยทั่วไป คุณควรใช้ทองแดงเมื่อจำเป็นเท่านั้น เนื่องจากทองแดงมีราคาแพงและมักจะไม่ต้องใช้ทองแดงในการผลิตชิ้นส่วนทั้งหมดการออกแบบที่ดีสามารถใช้ทองแดงจำนวนเล็กน้อยเพื่อเพิ่มคุณสมบัติที่ผิดปกติให้ได้สูงสุด
ต่อไปนี้เป็นสาเหตุทั่วไปบางประการในการเลือกชิ้นส่วนโลหะผสมทองแดงหรือทองแดง:
ทนต่อการกัดกร่อนสูง
การนำความร้อนสูงและการนำความร้อน เชื่อมง่าย
ความสามารถในการขยายสูง
โลหะผสมที่แปรรูปได้สูง
เลือกเกรดวัสดุที่ถูกต้อง
ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ สิ่งสำคัญคือต้องเลือกเกรดทองแดงที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานของคุณตัวอย่างเช่น การใช้ทองแดงบริสุทธิ์สำหรับชิ้นส่วนเครื่องจักรที่สมบูรณ์นั้นไม่เพียงแต่ยากเท่านั้นแต่ยังไม่ประหยัดอีกด้วยC101 (ทองแดงบริสุทธิ์) มีค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่าเนื่องจากมีความบริสุทธิ์ (ทองแดง 99.99%) แต่มีความสามารถในการแปรรูปต่ำโดยปกติแล้ว C110 จะประมวลผลได้ง่ายกว่า ดังนั้นจึงคุ้มค่ากว่าดังนั้น การเลือกเกรดวัสดุที่ถูกต้องจึงขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะที่สำคัญต่อฟังก์ชันการออกแบบ
การออกแบบเพื่อการผลิต
ไม่ว่าคุณจะใช้วัสดุใดก็ตาม DFM ควรมาก่อนเสมอที่ Fictiv เราขอแนะนำให้คุณผ่อนคลายความคลาดเคลื่อนให้มากที่สุดโดยคงฟังก์ชันที่แอปพลิเคชันต้องการไว้นอกจากนี้ เป็นการดีกว่าที่จะจำกัดการตรวจสอบมิติ หลีกเลี่ยงช่องลึกที่มีรัศมีขนาดเล็ก และจำกัดจำนวนชิ้นส่วนที่ตั้งไว้
ไม่ว่าคุณจะใช้วัสดุประเภทใด DFM ควรเป็นตัวเลือกแรกของคุณเสมอเราขอแนะนำให้คุณขยายความคลาดเคลื่อนให้กว้างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในขณะที่ยังคงฟังก์ชันที่แอปพลิเคชันต้องการนอกจากนี้ เป็นการดีกว่าที่จะจำกัดการตรวจสอบมิติ หลีกเลี่ยงร่องลึกที่มีรัศมีแคบ และจำกัดจำนวนชิ้นส่วนที่ตั้งไว้
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อออกแบบชิ้นส่วนทองแดง ต่อไปนี้คือแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดบางประการ:
รักษาความหนาของผนังขั้นต่ำ 0.5 mm
ขนาดชิ้นส่วนสูงสุดสำหรับการกัด CNC คือ 1200 * 500 * 152 มม. และขนาดชิ้นส่วนสูงสุดสำหรับการกลึง CNC คือ 152 * 394 มม.
สำหรับ undercuts รักษาสี่เหลี่ยมจัตุรัส รัศมีเต็ม หรือโปรไฟล์ประกบ
จบทองแดง
หลังจากประมวลผลแล้ว มีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณาในการตัดสินใจเลือกกระบวนการที่เหมาะสมกับความต้องการของคุณมากที่สุดขั้นตอนแรกของการควบคุมผิวสำเร็จคือกระบวนการตัดเฉือน CNCพารามิเตอร์การตัดเฉือน CNC บางตัวสามารถควบคุมได้เพื่อเปลี่ยนคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนที่กลึง เช่น รัศมีปลายเครื่องมือหรือรัศมีมุมเครื่องมือ
สำหรับโลหะผสมทองแดงชนิดอ่อนและทองแดงบริสุทธิ์ คุณภาพของการตกแต่งโดยตรงและจริงจังขึ้นอยู่กับรัศมีของส่วนหัวควรลดรัศมีของส่วนหัวเพื่อป้องกันการใช้โลหะที่นิ่มกว่าและลดความหยาบของพื้นผิวซึ่งจะทำให้ได้ผิวตัดคุณภาพสูงขึ้นเนื่องจากรัศมีปลายที่เล็กกว่าช่วยลดรอยป้อนเม็ดมีดไวเปอร์เป็นเครื่องมือที่นิยมใช้เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องมือรัศมีปลายเครื่องมือแบบดั้งเดิม เนื่องจากสามารถปรับปรุงผิวสำเร็จโดยไม่ต้องเปลี่ยนความเร็วป้อน
คุณยังสามารถปฏิบัติตามข้อกำหนดการตกแต่งชิ้นงานผ่านกระบวนการหลังการประมวลผล:
การขัดด้วยมือ – แม้ว่าการขัดจะใช้แรงงานคนมาก แต่การขัดจะทำให้พื้นผิวมันวาวสวยงาม
การพ่นระดับปานกลาง - ทำให้เกิดพื้นผิวด้านที่สม่ำเสมอและซ่อนจุดบกพร่องเล็กๆ
การขัดด้วยไฟฟ้า - เนื่องจากการนำไฟฟ้าที่เหลือเชื่อ ทำให้ทองแดงมีความสว่าง และเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการเก็บผิวละเอียดทองแดง