La disponibilidad de mineral, el bajo punto de fusión y la ductilidad del cobre lo convierten en un material popular y generalizado. Tiene una serie de propiedades valiosas: maleabilidad, alto nivel de conductividad térmica, conductividad eléctrica y resistencia. Por lo tanto, el cobre a menudo se incluye en el diseño de la ingeniería eléctrica y es popular en la producción moderna.
¿Qué es el mecanizado de cobre CNC?
El mecanizado CNC de cobre se utiliza ampliamente para producir piezas precisas para muchas industrias. El cobre es valorado por su excelente conductividad eléctrica y térmica, lo que lo convierte en una opción común para aplicaciones automotrices, aeroespaciales, médicas, electrónicas y de energía. Dependiendo de la aplicación, los fabricantes también pueden utilizar materiales como Aleación de cobre y níquel cuando se necesita una mayor resistencia a la corrosión.
Este artículo explica los fundamentos del mecanizado CNC de cobre, sus aplicaciones comunes y los factores a considerar al seleccionar un material de cobre. Comprender las propiedades de los diferentes grados y aleaciones de cobre puede ayudarle a elegir la opción adecuada para sus requisitos de diseño y rendimiento.
Mecanizado de cobre CNC
Características del cobre y sus aleaciones
Uno de los primeros materiales utilizados para fabricar piezas es el cobre. Es una buena opción para el mecanizado CNC por estas cualidades.
Industrias automotriz, aeroespacial y médica todos utilizan componentes de cobre mecanizados por CNC. Uno de los materiales más sencillos para la máquina es el cobre, que permite a los maquinistas aprovechar al máximo las características del material.
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Grados de cobre y aleaciones de cobre comunes que se mecanizan con CNC
Algunos de los más utilizados grados de cobre para el mecanizado CNC incluyen lo siguiente:
Grados de cobre
Cobre 101: El grado más puro de cobre, Cobre 101, contiene 99.9% de cobre. Para aleaciones como el bronce y el latón, actúa como base. Los cables coaxiales, las barras colectoras y las guías de ondas utilizan soportes de cobre 101.
Bronce: La resistencia y dureza de esta aleación de estaño, cobre y fósforo son bien conocidas. Los cojinetes y engranajes están hechos de bronce mediante mecanizado CNC.
Latón: Esta aleación de zinc y cobre es conocida por ser maleable y resistente. Las válvulas, los engranajes, los cojinetes y las cerraduras son solo algunos ejemplos de las piezas sofisticadas y de baja fricción en las que se mecaniza el latón. Los componentes de latón pueden estar expuestos al agua salada y otros contaminantes cuando se utilizan en aplicaciones al aire libre.
A continuación se enumeran algunas de las ventajas típicas del uso de artículos de cobre o aleaciones de cobre:
- alta ductilidad,
- Alta conductividad térmica,
- Fácil soldabilidad,
- Alta resistencia a la corrosión
- Maquinabilidad de alta aleación
El maquinabilidad de aleaciones de cobre está determinada por la temperatura en la zona de corte y la capacidad de abrasión de la aleación:
1) Aditivo al cobre de cualquier elemento que forme una solución sólida con él (estaño, aluminio, silicio) reduce V T de 3 a 4 veces debido a una fuerte disminución de la conductividad térmica del material y un aumento de la temperatura de corte de 1.6 a 2 veces.
2) La adición de níquel a la aleación de cobre, que se disuelve por completo en el cobre y no crea una nueva fase, tiene poco efecto sobre V T;
3) La transición de estructuras homogéneas a heterogéneas conduce a una disminución de V T casi a la mitad debido a la acción abrasiva de las partículas sólidas del eutectoide. La temperatura de corte cambia ligeramente;
4) La creación de nuevas fases en aleaciones heterogéneas prácticamente no tiene efecto sobre la maquinabilidad. La excepción son los aditivos de plomo, que, al reducir la capacidad abrasiva del material y disminuir las temperaturas de corte, contribuyen a un aumento significativo de V T.
Los patrones anteriores permiten disponer las aleaciones de cobre de una manera determinada según su maquinabilidad. Al procesar aleaciones de cobre, el K M = 1 V T 2 … 3 veces mayor que cuando se procesan hierros y aceros fundidos.
La maquinabilidad de las aleaciones de cobre se deteriora drásticamente en presencia de inclusiones de escoria, así como microfisuras y otros defectos de fundición.
Aplicaciones comunes de mecanizado de cobre CNC
Aplicaciones de cobre CNC
Las empresas de electricidad, construcción, transporte y bienes de consumo utilizan componentes CNC de cobre.
- Se utiliza principalmente cuando se cortan materiales duros o se cortan con llama.
- Se utiliza en empresas de arranque de metal, donde se eliminan materias primas para conseguir altos niveles de precisión.
- Para producir piezas de motor como engranajes o ejes, las industrias automotrices también utilizan el mecanizado CNC de cobre.
- También son utilizados por empresas que producen bienes que son redondos, rectangulares o cuadrados y son de la mejor calidad.
- El cobre mecanizado CNC se utiliza en sectores que crean placas de acero delgadas y duraderas.
- Se utiliza para producir láminas de acero resistentes en la industria de la fabricación.
- El industria de mecanizado por descarga eléctrica utiliza cobre mecanizado CNC para producir chispas.
Funciones de procesamiento
Debido a su ductilidad, el cobre se puede moldear fácilmente mediante forjado, estampado y otros procesos de fabricación. Esta propiedad contribuyó a su uso generalizado durante la Edad del Bronce y continúa haciéndolo un valioso material de ingeniería en la actualidad. El cobre también es muy adecuado para operaciones de fresado y torneado CNC, mientras que materiales similares utilizados en mecanizado de bronce Suelen elegirse cuando se requiere mayor resistencia y durabilidad.
Sin embargo, para obtener un producto de calidad, es necesario trabajar siguiendo ciertas reglas. Dado que el cobre tiene una alta ductilidad, la herramienta de corte puede atascarse en el producto durante el procesamiento. Para obtener un buen rendimiento, se necesita:
- Use un herramienta de corte hecha de aleaciones duras;
- El cortador debe estar siempre afilado;
- Cumplimiento de la velocidad de husillo requerida. Un aumento de la velocidad puede dañar el material, la herramienta de corte o la máquina;
- Use refrigerante durante el trabajo;
- Retire las virutas rápidamente.
Los cálculos y la selección de parámetros incorrectos pueden causar vibraciones severas, así como el desequilibrio del equipo. Esto reducirá la precisión del procesamiento. Como resultado, además de obtener una pieza de forma irregular, aumenta el riesgo de fallo de la máquina.
Torneado Es uno de los tipos más comunes de metalurgia. Se produce cortando una fina capa de metal, dando como resultado una pieza de un tamaño y forma determinados.
Las condiciones óptimas para el mecanizado CNC de cobre
Las condiciones de corte óptimas para el cobre se seleccionan específicamente para las condiciones de procesamiento y el modelo de máquina actuales. Los principales criterios en este caso son:
1. Velocidad de avance de la herramienta de 4 a 6 mm/s
2. La profundidad de corte del cobre no es superior al 30% del diámetro de la herramienta.
3. Baja velocidad del husillo (solo se permite un aumento en la velocidad de procesamiento cuando se usan cortadores de carburo)
Algunos consejos importantes durante el mecanizado CNC de cobre
Este material es muy adecuado para el mecanizado, pero cuando se trabaja con él en máquinas CNC, se deben observar estrictamente algunas reglas. Una de las ventajas del cobre es la ductilidad: durante el fresado, afecta la formación de virutas pegajosas. Y esto requiere:
1. Use una herramienta de corte de carburo
2. Mantenga la cuchilla afilada y la ranura para virutas limpia
3. Avance de material y velocidad del husillo óptimos
4. Usa refrigerante
5. Asegúrese de que las virutas se evacuen rápida y limpiamente del área de corte
La mejor elección en la mayoría de los casos para trabajar con cobre son las fresas de metal duro con rompevirutas.
Tenga en cuenta que el procesamiento de cobre se lleva a cabo con mayor frecuencia a bajas velocidades, la temperatura en la zona de corte es baja y esto dicta la necesidad de un sistema obligatorio de lubricación y refrigeración en la máquina.
Resumen
Al trabajar con cobre, se debe prestar especial atención al programa de control de la máquina CNC. Utilice los programas más avanzados – CAM-environment, ArtCam, MasterCam SolidCam, etc., garantizando la máxima suavidad de movimiento y velocidad uniforme de la cortadora.
Dichos programas, por cierto, le permiten calcular de antemano el tiempo requerido para completar procesos específicos de procesamiento de cobre, y puede ajustar este tiempo "sobre la marcha" cambiando varios parámetros y condiciones de corte.
En Boda, nuestro equipo de mecanizado CNC tiene una amplia experiencia en la fabricación de piezas de precisión para una amplia gama de industrias. Nos enfocamos en brindar calidad constante, dimensiones precisas y plazos de entrega confiables para cada proyecto. Si necesita un Servicio de mecanizado de cobre Para piezas a medida, simplemente envíenos sus planos. Nuestro equipo revisará sus requisitos y le proporcionará un plan de producción y un presupuesto en pocas horas.