Обработка бронзы с ЧПУ
Обработка бронзы с ЧПУ - это процесс использования технологии компьютерного числового управления (ЧПУ) для выполнения точной резки, фрезерования, сверления, точения, шлифования и других операций по обработке бронзовых материалов. В итоге получаются бронзовые компоненты или изделия, отвечающие требованиям проектных чертежей (размер, диапазон допусков). Бронза - это сплав меди и олова (Sn), в некоторые виды которого добавляются такие элементы, как свинец (Pb), цинк (Zn) и фосфор (P) для изменения свойств. Автоматизация и высокая точность обработки с ЧПУ делают ее одним из основных процессов, широко используемых в машиностроении, точном приборостроении, аэрокосмической промышленности и других областях.
Цена : 15-70 USD / PCs
Минимальная толщина стенки : 0,5 мм
Допуски : 0,001 мм
Максимальная часть заготовки : 2000мм*1000мм*1000мм
Другие виды бронзы, доступные в Weldo : Оловянная бронза, алюминиевая бронза, подшипниковая бронза, свинцово-оловянная бронза (C952, C932, C642, C863)
Физические свойства различных бронзовых сплавов с ЧПУ деталь
Прочность на разрыв, усталостная прочность, удлинение при разрыве, твердость, плотность.
| Материал | Класс | Прочность на разрыв | Усталостная прочность | Удлинение | Твердость | Плотность | Примечания |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Оловянная бронза | CuSn10 (GB/T 5231) | 310-550 МПа | 120-180 МПа | 10%-40% | 65-110 HB | 8,7-8,9 г/см³ | 9%-11% Sn, литье |
| CuSn6 (ASTM B103) | 280-480 МПа | 110-160 МПа | 15%-45% | 60-100 HB | 8,6-8,8 г/см³ | 5%-7% Sn, отожженный | |
| Алюминий Бронза | CuAl10Fe3 (GB/T 5231) | 650-850 МПа | 250-320 МПа | 5%-15% | 180-240 HB | 7,5-7,8 г/см³ | 9%-11% Al, кованый |
| CuAl11Ni6Fe5 (ASTM B150) | 750-950 МПа | 280-350 МПа | 3%-10% | 200-260 HB | 7,6-7,9 г/см³ | 10%-12% Al, закаленный | |
| Подшипниковая бронза | CuSn10Pb1 (GB/T 1176) | 280-450 МПа | 100-150 МПа | 8%-25% | 60-95 HB | 8,6-8,8 г/см³ | 9%-11% Sn, 0,5%-1,5% Pb |
| CuPb15Sn8 (ASTM B22) | 220-350 МПа | 80-130 МПа | 15%-30% | 50-80 HB | 8,5-8,7 г/см³ | 14%-16% Pb, 7%-9% Sn | |
| Свинцово-оловянная бронза | CuSn5Pb5Zn5 (GB/T 5231) | 250-400 МПа | 90-140 МПа | 12%-35% | 55-90 HB | 8,4-8,6 г/см³ | 4%-6% Sn, Pb, Zn |
| CuSn10Pb5 (ASTM B505) | 300-500 МПа | 110-170 МПа | 10%-30% | 70-105 HB | 8,7-8,9 г/см³ | 9%-11% Sn, 4%-6% Pb |
Обработка поверхности бронзы на станках с ЧПУ
Бронза по своей природе обладает превосходной коррозионной стойкостью и, как правило, не требует обработки поверхности. Однако, чтобы еще больше повысить ее долговечность или удовлетворить эстетические и функциональные требования, мы в Weldo предлагаем такие услуги, как пескоструйная обработка, электролитическая полировка, покраска, гальваническое и химическое покрытие.
| Процесс | Описание |
|---|---|
| В обработанном виде | После фрезерования, точения, шлифования и других процессов обработки с ЧПУ сохраняется первоначальное состояние поверхности. |
| Полировка | Шлифует поверхность до гладкости и блеска, устраняя царапины и повышая отражательную способность. Ra варьируется в пределах 0,025-0,1 мкм |
| Пескоструйная обработка | Использует высокоскоростные абразивные струи (например, кварцевый песок) для создания однородной шероховатой/матовой текстуры, удаления окислов или улучшения адгезии покрытия. |
| Кувыркание | Вращает детали с абразивными материалами в барабане для удаления заусенцев, скругления кромок и улучшения поверхностей. Идеально подходит для обработки мелких деталей. |
| Электрополировка | Удаляет микровыступы с помощью электролиза для получения блестящей, гладкой поверхности; повышает коррозионную стойкость, используется для прецизионных деталей из нержавеющей стали. |
| Алодин | Химическое конверсионное покрытие для бронзы, образующее оксидный слой для повышения коррозионной стойкости и улучшения адгезии краски. |
| Термическая обработка | Изменение структуры материала путем нагрева/охлаждения для повышения твердости/прочности (например, закалка), без прямого изменения внешнего вида. |
| Черное окисление | Образует черную оксидную пленку на бронзовой заготовке для предотвращения ржавчины, декорирования или уменьшения бликов; тонкая, минимальное воздействие на размер. |
| Безэлектролитный никель | Наносит равномерный слой никеля посредством химической реакции (без электричества), износо/коррозионностойкий, контролируемая толщина. |
| Хромирование | Электролитическое осаждение хрома; декоративный хром (яркий) или твердый хром (износостойкий), используется для деталей автомобилей, сантехники. |
| Порошковое покрытие | Электростатическое нанесение сухого порошка, отверждаемого при высокой температуре для получения прочного, разнообразного по цвету покрытия; износостойкое/коррозионное. |
| Матовая отделка | Натирает поверхность в одном направлении, создавая непрерывные тонкие линии; декоративная и износостойкая, используется для бронзовых приборов. |
Плюсы и минусы обработки бронзы с ЧПУ
Плюсы
1. Хорошая обрабатываемость: Бронза относительно мягкая, с низким сопротивлением резанию. Она вызывает меньший износ инструмента и подходит для деталей сложной формы.
2. Отличная износостойкость: Оловосодержащая бронза обладает умеренной поверхностной твердостью, что делает обработанные детали идеальными для узлов трения, таких как подшипники и шестерни.
3. Сильная коррозионная стойкость: Лучше, чем обычная сталь, выдерживает воздействие воздуха, морской воды и т.д., подходит для использования на открытом воздухе или во влажной среде.
4. Хорошая тепло- и электропроводность: Сохраняет свойства, присущие бронзе, подходит для теплоотводящих и токопроводящих деталей.
5. Высокая стабильность размеров: Минимальная деформация после обработки, обеспечивающая высокую точность прецизионных деталей.
Cons
1. Высокая стоимость материалов: Бронза дороже стали, алюминия и т.д., что приводит к снижению стоимости при массовом производстве.
2. Высокая плотность: Обработанные детали тяжелые, что может увеличить общий вес оборудования - не подходит для легких задач.
3. Ограниченная эффективность обработки: Несмотря на легкость обработки, бронзовые сплавы высокой твердости (например, алюминиевая бронза) могут вызывать налипание инструмента при высокоскоростной обработке.
4. Ограничения по обработке поверхности: Некоторые бронзовые сплавы имеют средний блеск после обработки; для высокой декоративности требуется дополнительная полировка.
5. Плохая свариваемость: Сваривается труднее, чем сталь или алюминий; механическое соединение предпочтительнее для сборки после механической обработки.
Области применения CNC обработки бронзовых деталей
Благодаря превосходной коррозионной стойкости, долговечности и химической стабильности бронзы мы часто производим для наших клиентов детали, обрабатываемые с помощью ЧПУ. Ниже перечислены основные области применения:
Сектор промышленного оборудования и трансмиссии: Используя износостойкость и низкий коэффициент трения бронзы, преимущественно производит подшипники скольжения, зубчатые колеса, червячные передачи и золотники гидравлических клапанов.
Сектор морской техники и судостроения: Используя устойчивость бронзы к солевой и щелочной коррозии, в основном производят компоненты для судовых силовых установок, аксессуары для морских приборов и детали портового оборудования.
Аэрокосмический сектор: Устойчивость бронзы к высоким температурам, электропроводность, умеренная прочность и коррозионная стойкость позволяют производить корпуса клапанов, фитинги для кабелей, бронзовые волноводы и прецизионные втулки.
Сектор 3C Electronics: Тепло- и электропроводность бронзы способствует производству сигнальных разъемов для высокотехнологичных приборов, токопроводящих клемм для печатных плат, защитных корпусов для датчиков, радиаторов для микросхем и термопрокладок.
Сектор медицинского оборудования: Медицинские бронзовые сплавы обеспечивают биологическую совместимость для соединительных элементов протезов, направляющих аппаратов компьютерной томографии, компонентов позиционирования в диагностических приборах и подшипников стоматологических наконечников.
Художественная и винтажная обработка: Текстурированная поверхность бронзы и ее антикварный декоративный вид используются в основном в бронзовой резьбе, бронзовых ручках, часовых шестеренках, сердечниках клапанов духовых инструментов и втулках валов для ключей.
Часто задаваемые вопросы об обработке бронзовых деталей с ЧПУ
Алюминиевая бронза: обычно используется для изготовления тяжелых механических деталей, требующих высокой прочности и износостойкости, таких как подшипники и шестерни. Из-за высокой твердости требуются износостойкие инструменты, например твердосплавные вставки.
Свинцовистая бронза: демонстрирует значительные преимущества при обработке деталей сложной формы, таких как золотники гидравлических клапанов. Ее выдающиеся стружколомные свойства уменьшают налипание стружки при обработке с ЧПУ.
Деформация тонкостенных деталей: Из-за низкой жесткости бронзы тонкостенные конструкции подвержены деформации, вызванной вибрацией при обработке. Решения включают оптимизацию траекторий движения инструмента (например, послойное резание), использование мягких зажимных приспособлений (например, резиновых прокладок) и выбор параметров с низким усилием резания.
Заусенцы в виде небольших отверстий или кромок: Пластичность бронзы приводит к появлению заусенцев на прецизионных участках. Добавьте этапы постобработки, такие как обжиг или лазерное удаление заусенцев, в сочетании с острыми высокоточными инструментами (например, микросверлами с высокой спиралью).
Электрополировка: улучшает гладкость поверхности и удаляет микроскопические заусенцы. Подходит для точных инструментов или декоративных деталей, таких как клапаны музыкальных инструментов.
Оловянное или никелевое покрытие: Повышает износостойкость и электропроводность. Обычно используется для бронзовых разъемов или токопроводящих контактов в электронных устройствах.
Чернение: Создает черное матовое покрытие, отвечающее эстетическим или антибликовым требованиям, например, для старинных машин или компонентов оптического оборудования.
Оптимизация технологического процесса: для некритичных поверхностей с минимальными декоративными требованиями используйте подход "обработанная необработанная поверхность". Объедините элементы в единую траекторию инструмента, чтобы сократить циклы обработки.
Планирование серийного производства: Для мелкосерийных заказов (10-50 штук) распределяйте время наладки между несколькими деталями. Для крупносерийных заказов (>100 штук) используйте высокоскоростные станки с ЧПУ, чтобы повысить эффективность и снизить удельные трудозатраты.
Влияющие факторы: Предпочтительна высокая точность станков (точность позиционирования ≤ 0,003 мм); использование режущих инструментов высокой жесткости для минимизации отклонений, вызванных вибрацией; своевременная замена инструментов во время обработки для снижения вероятности ошибки; контроль температуры среды обработки (например, 20±2°C); избегайте длительной непрерывной обработки крупных деталей для уменьшения проблем теплового расширения.
