Bronce mecanizado CNC
El mecanizado CNC del bronce se refiere al proceso de utilizar tecnología de control numérico por ordenador (CNC) para realizar cortes de precisión, fresado, taladrado, torneado, rectificado y otras operaciones de mecanizado en materiales de bronce. En última instancia, esto produce componentes o productos de bronce que cumplen los requisitos de los planos de diseño (tamaño, rango de tolerancia). El bronce es una aleación de cobre y estaño (Sn), con ciertos tipos que incorporan elementos como plomo (Pb), zinc (Zn) y fósforo (P) para ajustar las propiedades. Las ventajas de automatización y alta precisión del mecanizado CNC lo convierten en uno de los principales procesos utilizados habitualmente en la fabricación mecánica, la instrumentación de precisión, la industria aeroespacial y otros campos.
Precio : 15-70 USD / PC
Espesor mínimo de pared : 0,5 mm
Tolerancias : 0,001 mm
Pieza máx. : 2000mm*1000mm*1000mm
Otro tipo de bronce disponible en Weldo : Bronce al estaño, bronce al aluminio, bronce para rodamientos, bronce al plomo y estaño (C952,C932,C642,C863)
Propiedades físicas de diferentes aleaciones de bronce CNC parte
Resistencia a la tracción, Resistencia a la fatiga, Alargamiento a la rotura, Dureza, Densidad.
| Material | Grado | Resistencia a la tracción | Resistencia a la fatiga | Alargamiento | Dureza | Densidad | Notas |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Estaño Bronce | CuSn10 (GB/T 5231) | 310-550 MPa | 120-180 MPa | 10%-40% | 65-110 HB | 8,7-8,9 g/cm³ | 9%-11% Sn, Fundición |
| CuSn6 (ASTM B103) | 280-480 MPa | 110-160 MPa | 15%-45% | 60-100 HB | 8,6-8,8 g/cm³ | 5%-7% Sn, recocido | |
| Aluminio Bronce | CuAl10Fe3 (GB/T 5231) | 650-850 MPa | 250-320 MPa | 5%-15% | 180-240 HB | 7,5-7,8 g/cm³ | 9%-11% Al, Forjado |
| CuAl11Ni6Fe5 (ASTM B150) | 750-950 MPa | 280-350 MPa | 3%-10% | 200-260 HB | 7,6-7,9 g/cm³ | 10%-12% Al, templado | |
| Rodamiento Bronce | CuSn10Pb1 (GB/T 1176) | 280-450 MPa | 100-150 MPa | 8%-25% | 60-95 HB | 8,6-8,8 g/cm³ | 9%-11% Sn, 0,5%-1,5% Pb |
| CuPb15Sn8 (ASTM B22) | 220-350 MPa | 80-130 MPa | 15%-30% | 50-80 HB | 8,5-8,7 g/cm³ | 14%-16% Pb, 7%-9% Sn | |
| Bronce al plomo y estaño | CuSn5Pb5Zn5 (GB/T 5231) | 250-400 MPa | 90-140 MPa | 12%-35% | 55-90 HB | 8,4-8,6 g/cm³ | 4%-6% Sn, Pb, Zn |
| CuSn10Pb5 (ASTM B505) | 300-500 MPa | 110-170 MPa | 10%-30% | 70-105 HB | 8,7-8,9 g/cm³ | 9%-11% Sn, 4%-6% Pb |
Acabados superficiales para el mecanizado cnc de bronce
El bronce posee intrínsecamente una excelente resistencia a la corrosión y, por lo general, no requiere tratamiento de superficie. Sin embargo, para mejorar aún más su durabilidad o cumplir requisitos estéticos y funcionales, en Weldo ofrecemos servicios como chorro de arena, pulido electrolítico, pintura, galvanoplastia y revestimiento químico.
| Proceso | Descripción |
|---|---|
| Como mecanizado | Tras el fresado, torneado, rectificado y otros procesos de mecanizado CNC, se mantiene el estado original de la superficie. |
| Pulido | Abrillanta la superficie hasta dejarla lisa y brillante, eliminando los arañazos y mejorando la reflectividad. Ra oscila entre 0,025-0,1 µm |
| Chorro de arena | Utiliza chorros abrasivos de alta velocidad (por ejemplo, arena de cuarzo) para crear texturas rugosas/mates uniformes, eliminar óxidos o mejorar la adherencia del revestimiento. |
| Tumbling | Gira piezas con abrasivos en un tambor para desbarbar, redondear bordes y refinar superficies, ideal para piezas de lotes pequeños. |
| Electropulido | Elimina microprotrusiones mediante electrólisis para obtener una superficie brillante y lisa; aumenta la resistencia a la corrosión, se utiliza para piezas de precisión de acero inoxidable. |
| Alodine | Revestimiento de conversión química para bronce, que forma una capa de óxido para mejorar la resistencia a la corrosión y facilitar la adherencia de la pintura. |
| Tratamiento térmico | Altera la estructura del material mediante calentamiento/enfriamiento para mejorar la dureza/resistencia (por ejemplo, temple), sin cambio directo de aspecto. |
| Óxido negro | Forma una película de óxido negro sobre la pieza de bronce para prevenir la oxidación, decorar o reducir el resplandor; fino, mínimo impacto de tamaño. |
| Níquel químico | Deposita una capa uniforme de níquel por reacción química (sin electricidad), resistente al desgaste/corrosión, espesor controlable. |
| Cromado | Cromo depositado electrolíticamente; cromo decorativo (brillante) o cromo duro (resistente al desgaste), utilizado para piezas de automóviles, sanitarios. |
| Recubrimiento en polvo | Polvo seco aplicado electrostáticamente, curado a alta temperatura para obtener un revestimiento resistente y de colores variados; resistente al desgaste y a la corrosión. |
| Acabado cepillado | Frota la superficie en una dirección para crear líneas finas continuas; decorativo y resistente al desgaste, se utiliza para aparatos de bronce. |
Ventajas e inconvenientes del mecanizado CNC del bronce
Pros
1. Buena maquinabilidad: El bronce es relativamente blando, con poca resistencia al corte. Desgasta menos la herramienta y se adapta a piezas de formas complejas.
2. Excelente resistencia al desgaste: El bronce que contiene estaño tiene una dureza superficial moderada, por lo que las piezas mecanizadas son ideales para componentes de fricción como cojinetes y engranajes.
3. Gran resistencia a la corrosión: Mejor que el acero ordinario en el aire, agua de mar, etc., adecuado para ambientes exteriores o húmedos.
4. Buena conductividad térmica y eléctrica: Conserva las propiedades inherentes del bronce, apto para piezas conductoras o disipadoras de calor.
5. Alta estabilidad dimensional: Mínima deformación post-mecanizado, garantizando una alta precisión para piezas de precisión.
Contras
1. Alto coste del material: El bronce es más caro que el acero, el aluminio, etc., lo que provoca una presión sobre los costes en la producción en serie.
2. Alta densidad: Las piezas mecanizadas son pesadas, lo que puede aumentar el peso total del equipo.
3. Eficacia de mecanizado limitada: Aunque son fáciles de cortar, las aleaciones de bronce de alta dureza (por ejemplo, bronce de aluminio) pueden provocar la adherencia de la herramienta durante el mecanizado a alta velocidad.
4. Limitaciones del tratamiento de superficies: Algunas aleaciones de bronce tienen un brillo medio tras el mecanizado; es necesario un pulido adicional para obtener un alto grado de decoratividad.
5. Mala soldabilidad: Más difícil de soldar que el acero o el aluminio; se prefiere la unión mecánica para el ensamblaje después del mecanizado.
Campos de aplicación del mecanizado CNC de piezas de bronce
Debido a la excelente resistencia a la corrosión, durabilidad y estabilidad química del bronce, fabricamos con frecuencia componentes mecanizados CNC para nuestros clientes. A continuación se indican las principales áreas de aplicación:
Sector de maquinaria industrial y transmisión: Aprovechando la resistencia al desgaste y el bajo coeficiente de fricción del bronce, produce principalmente cojinetes de deslizamiento, engranajes, engranajes helicoidales y carretes de válvulas hidráulicas.
Sector de la ingeniería naval y la construcción naval: Utilizando la resistencia del bronce a la corrosión salina y alcalina, principalmente fabricando componentes para sistemas de propulsión de buques, accesorios de instrumentos marinos y piezas de maquinaria portuaria.
Sector aeroespacial: La resistencia del bronce a las altas temperaturas, su conductividad eléctrica, su resistencia moderada y su resistencia a la corrosión permiten fabricar cuerpos de válvulas, accesorios para conductos, guías de ondas de bronce y casquillos de precisión.
Sector de la electrónica 3C: La conductividad térmica y eléctrica del bronce facilita la fabricación de conectores de señal para instrumentos de gama alta, terminales conductores para placas de circuitos, carcasas protectoras para sensores, disipadores de calor para chips y almohadillas térmicas.
Sector de equipos médicos: Las aleaciones de bronce para uso médico ofrecen biocompatibilidad para conectores de prótesis articulares, raíles guía de máquinas de tomografía computarizada, componentes de posicionamiento en instrumentos de diagnóstico y cojinetes de piezas de mano dentales.
Elaboración artística y vintage: El acabado texturizado y el aspecto decorativo antiguo del bronce se utilizan principalmente en tallas de bronce, manillas de bronce, engranajes de relojes, núcleos de válvulas para instrumentos de viento y manguitos de ejes de llaves.
Preguntas frecuentes sobre el mecanizado CNC de piezas de bronce
Bronce al aluminio: Se utiliza habitualmente para fabricar piezas mecánicas de gran resistencia que requieren una gran solidez y resistencia al desgaste, como cojinetes y engranajes. Debido a su elevada dureza, se requieren herramientas resistentes al desgaste como las plaquitas de carburo.
Bronce al plomo: presenta ventajas significativas en el mecanizado de piezas de formas complejas, como los carretes de válvulas hidráulicas. Sus excelentes propiedades rompevirutas reducen el enredo de las virutas durante el mecanizado CNC.
Deformación de piezas de paredes finas: La baja rigidez del bronce hace que las estructuras de paredes finas sean propensas a la deformación inducida por las vibraciones durante el mecanizado. Las soluciones pasan por optimizar las trayectorias de las herramientas (p. ej., corte por capas), emplear útiles de sujeción blandos (p. ej., almohadillas de goma) y seleccionar parámetros de baja fuerza de corte.
Pequeñas rebabas en orificios o bordes: La ductilidad del bronce provoca rebabas en zonas de precisión. Añada pasos de postprocesado como el bruñido o el desbarbado por láser, junto con herramientas afiladas de alta precisión (por ejemplo, microtaladros de hélice alta).
Electropulido: Mejora la suavidad de la superficie y elimina las rebabas microscópicas. Adecuado para instrumentos de precisión o piezas decorativas como válvulas de instrumentos musicales.
Estañado o niquelado: Mejora la resistencia al desgaste y la conductividad. Se utiliza habitualmente en conectores de bronce o contactos conductores de dispositivos electrónicos.
Ennegrecimiento: Crea un acabado negro mate para satisfacer requisitos estéticos o antideslumbrantes, como en el caso de maquinaria antigua o componentes de equipos ópticos.
Agilizar el flujo del proceso: Para superficies no críticas con requisitos decorativos mínimos, adopte un enfoque de "superficie en bruto mecanizada". Consolide los elementos en una única trayectoria de herramienta para acortar los ciclos de mecanizado.
Planificación de la producción por lotes: Para pedidos de lotes pequeños (10-50 piezas), distribuya el tiempo de preparación entre varias piezas. Para pedidos de gran volumen (>100 piezas), utilice máquinas CNC de alta velocidad para aumentar la eficiencia y reducir los costes de mano de obra por unidad.
Factores que influyen: Es preferible una mayor precisión de la máquina herramienta (precisión de posicionamiento ≤ 0,003 mm); utilizar herramientas de corte de alta rigidez para minimizar las desviaciones inducidas por las vibraciones; sustituir rápidamente las herramientas durante el mecanizado para reducir la probabilidad de error; controlar la temperatura del entorno de procesamiento (por ejemplo, 20±2 °C); evitar el mecanizado continuo prolongado de grandes componentes para mitigar los problemas de dilatación térmica.
