Complete gids voor: CNC-bewerking van brons

Gids voor bronsbewerking

Brons wordt al sinds mensenheugenis gebruikt voor het vervaardigen van prachtige sculpturen en artefacten. Moderne bronsbewerking maakt gebruik van CNC-machines en zeer nauwkeurige bewerkingen om efficiënt materiaal uit bronslegeringen te verwijderen. 

Brons bestaat in vele legeringen en kwaliteiten. Het bewerken van brons is daarom van cruciaal belang, aangezien de bewerkingsparameters per kwaliteit verschillen. CNC-bewerking Bij brons worden doorgaans draai- en freesbewerkingen uitgevoerd, waarbij afhankelijk van de complexiteit van bepaalde onderdelen boren, tappen en slijpen vereist is.

Wat is bronsbewerking?

Bronsbewerking is het proces van het snijden, vormen en vormen van bronslegeringen. Brons is een legering van koper en tin, vooral bekend om zijn sterkte en corrosiebestendigheid.

Brons heeft een roodbruine kleur en wordt gewaardeerd om zijn esthetische afwerking en uiterlijk. Het is zachter dan roestvrij staal en kan gemakkelijk en snel worden bewerkt. Bronsbewerking maakt gebruik van gereedschappen zoals boren, frezen, draaibanken en CNC-bewerking. Brons maakt met name gebruik van CAD-ontwerpen en automatische aanpassingen om complexe ontwerpen te maken. 

Bronzen tandwiel wordt bewerkt

Welke bronslegeringen zijn geschikt voor bewerking?

Het gebruik van verschillende bronslegeringen in uw bewerkingsproces levert verschillende eigenschappen en resultaten op. Hieronder vindt u enkele van de meest voorkomende bronslegeringen die geschikt zijn voor bewerking:

Aluminium brons

Aluminiumbrons is gemaakt van koper en aluminium, aangevuld met andere elementen zoals ijzer, nikkel en silicium. Het resultaat is een robuust materiaal met uitstekende corrosiebestendigheid en hoge slijtvastheid. 

Het wordt vooral gebruikt in de maritieme sector voor propellers, pompen en bevestigingsmiddelen, maar ook voor vliegtuiglandingsgestellen, sieraden, architectuur en industriële techniek.

Fosfaat brons

Fosforbrons is een mengsel van koper, tin en fosfor. Dit materiaal is sterk en wrijvingsarm en wordt veel gebruikt voor de productie van veren, lagers en andere elektrische contacten. Het kan ook andere elementen bevatten om de weerstand en stijfheid te vergroten. 

Brons dragend

Lagerbrons werkt het beste in situaties met hoge druk dankzij de wrijvingsarme eigenschappen en hoge slijtvastheid. Het dankt de naam "lagerbrons" aan het feit dat het een veelgebruikt ingrediënt is voor het bewerken van tandwielen en lagers.

Brons dragend

Silicon Bronze

Siliciumbrons is een corrosiebestendig brons dat bestaat uit 96% koper, een beetje silicium en andere legeringen zoals mangaan en zink. Het is populair in CNC-bewerking vanwege de sterkte en zelf-smerende eigenschappen die wrijving en slijtage verminderen bij gebruik in bevestigingsmiddelen, maritieme hardware en lagercomponenten.

Bronsbewerkingsproces 

Zodra u de bronslegering voor uw CNC-bewerkingsproces hebt geselecteerd, bent u klaar om door te gaan naar de volgende stap. U hoeft alleen maar een paar belangrijke stappen te volgen:

Legering selectie

Selecteer het juiste werkstuk of blank van bronslegering voor bewerking op basis van uw vereisten. 

• C93200 (lager van brons):Dit legeringsmateriaal heeft een hoog loodgehalte (ongeveer 7% tot 9% van de samenstelling) en is geschikt voor bussen, lagers, tandwielen of vergelijkbare bewegende onderdelen onder matige belasting, waarbij een goede smering en slijtvastheid gewenst zijn.
• C95400 (Aluminiumbrons): Aluminiumbrons is duurzaam en geschikt voor corrosieve omgevingen. Het wordt gebruikt in toepassingen met een hoge belasting, zoals klepcomponenten, pomponderdelen en agressieve maritieme hardware.
• C54400 (Fosforbrons): Deze legering bevat fosfor om de taaiheid en vermoeiingsweerstand te verbeteren. Hierdoor is het geschikt voor gebruik in veren, elektrische connectoren en precisie-instrumenten waarbij flexibiliteit en duurzaamheid belangrijke ontwerpcriteria zijn.
  
• C65500 (siliciumbrons):Deze lasbare legering heeft een uitstekende corrosiebestendigheid voor toepassingen in zout water en wordt vaak verwerkt in bouten, bevestigingsmiddelen en architectonische fittingen waar zowel vorm als functie van belang zijn.

CNC-machine instellen

Bevestig vervolgens het bronzen stuk op uw CNC-machine en begin met het bewerken, boren en vormen ervan naar wens. 

De machine automatiseert het proces, maar u moet de snelheid en de voedingssnelheid in de gaten houden, zodat het brons exact volgens uw specificaties wordt gesneden.

Controleer regelmatig het gereedschap

Verminder gereedschapsslijtage door de juiste wateroplosbare of op olie gebaseerde koelmiddelen te gebruiken die speciaal zijn ontworpen voor brons. Dit vermindert de wrijving en houdt de bewerkingsopstelling koel om oververhitting tijdens zwaardere bewerkingen te voorkomen.

Afwerking

Het bewerkingsproces wordt afgerond met het grondig verwijderen van ruwe randen en uitstekende delen die overblijven na al het snijden en vormen. U kunt het bronzen werkstuk reinigen en polijsten voor een glanzende afwerking.

 In sommige gevallen moet u brons warmtebehandelen om de taaiheid en corrosiebestendigheid te verbeteren. 

Kwaliteitscontrole

In de laatste fase wordt de kwaliteit van uw werk gecontroleerd en wordt gecontroleerd of het voldoet aan uw exacte specificaties en afmetingen.

CNC Draaien Brons

CNC-draaien van brons maakt gebruik van een roterende klauwplaat in een draaibank, waar het bronzen werkstuk op wordt bevestigd. Terwijl het werkstuk met hoge snelheid roteert, beweegt een enkelvoudig snijgereedschap naar binnen om het materiaal radiaal te vormen. 

De meeste CNC-draaibewerkingen zijn automatisch en maken gebruik van een G-code om de voedingssnelheid, de klauwsnelheid en de koelmiddelstroom automatisch aan te passen. 

CNC-frezen van brons

CNC-frezen van brons richt zich op onderdelen die complexer zijn qua vorm en kenmerken. CNC-frezen maakt gebruik van computergestuurde numerieke besturing om nauwkeurige sneden, vormen en kenmerken in het brons te creëren. 

CNC-frezen maakt gebruik van een roterend snijgereedschap en een vast bronzen werkstuk. Het is een subtractief bewerkingsproces dat instructies van een CAM-bestand gebruikt en over het algemeen rechthoekige werkstukken snijdt. 

Bij CNC-frezen van brons worden hardmetalen frezen gebruikt om brons te verspanen. Het gebruik van TiN-coatings op hardmetalen gereedschappen verdient de voorkeur om de levensduur ervan te verlengen. Het bewerken van brons produceert plakkerige spanen en een oplosmiddel op waterbasis kan deze spanen uit het snijgebied verwijderen. 

• Voeding: 300 – 800 RPM en een voedingssnelheid tussen 0.002 en 0.005 inch per tand.
• Koelmiddel: Koelmiddel op waterbasis of droog bewerken bij lagere snelheden voor kleine onderdelen.

Uitdagingen en oplossingen voor CNC-bewerking van brons

Het bewerken van brons met behulp van CNC-machines biedt tal van voordelen op het gebied van precisie, efficiëntie en effectiviteit. Het bewerken van brons kan echter lastig zijn en u kunt vaak specifieke uitdagingen tegenkomen.

Kleverigheid en opbouw van messingmateriaal

Brons en vooral de legeringen ervan, zoals fosforbrons (C54400), kunnen ‘gomachtig’ of plakkerig zijn, waardoor het materiaal op de rand van het snijgereedschap kan smeren (ook wel ‘built-up edge’ of BUE genoemd), wat uiteindelijk zorgt voor een bot gereedschap en de oppervlakteafwerking aantast.

Om vastlopen te voorkomen, kunt u scherpe, gepolijste hardmetalen gereedschappen gebruiken, zonder coating of met een coating met lage wrijving, zoals TiN.

Gebruik een smeermiddel op waterbasis dat spanen en vuil van de bewerkingsgebieden wegspoelt. Bij droge opstellingen werkt perslucht, maar wees voorzichtig met hitte.

Draaiend metalen stuk 

Werk verharding

Brons verhardt aan het oppervlak als het materiaal te agressief wordt gesneden of als bij volgende bewerkingen een gereedschap wordt gebruikt dat niet scherp genoeg is. Hierdoor bestaat het risico dat het gereedschap breekt en/of overmatige slijtage vertoont.

Gebruik zeer ondiepe sneden, met een snijdiepte van 0.020 tot 0.050 inch voor voorbewerken en een kleinere voor nabewerking, om overbelasting te voorkomen. Draai vergelijkbare voedingen van ongeveer 0.002-0.005 inch/tand. Zorg ervoor dat gereedschap scherp is en vervang het tijdig; botte gereedschappen dragen bij aan verharding.

Warmteopwekking

Wrijving bij hoge snelheid of grote sneden kan zoveel hitte creëren dat het werkstuk of gereedschap vervormt. In dat geval treedt thermische uitzetting of slijtage van het gereedschap op.

Om dit probleem op te lossen, kunt u de spindelsnelheid gematigd houden, afhankelijk van de legering, bijvoorbeeld 300-800 tpm in het bereik van de gereedschapsdiameter. Gebruik koelmiddel om de warmteontwikkeling te beheersen en de levensduur van het gereedschap te verlengen.

Minimaliseer de continue snijtijd (bijvoorbeeld door het werkstuk stapsgewijs voor te bewerken in plaats van één diepe doorgang).

Chipbeheer

Verwijder doorlopende spanen die de werkruimte verstoppen, zich om het gereedschap wikkelen of het onderdeel krassen bij het bewerken van brons. 

Gebruik gereedschappen met spaanbrekende geometrieën (hoge helix frezen, etc.)

Verhoog de voedingssnelheid iets om kortere spanen te maken, maar niet zo ver dat het gereedschap eronderdoor wordt geduwd. Koelvloeistof of perslucht moet de spanen wegblazen.

Alternatief voor brons bij het bewerken

Zoals je in dit artikel hebt ontdekt, is brons een fantastisch materiaal om te gebruiken bij het bewerken. Er zijn echter ook andere opties die je kunt overwegen, afhankelijk van de vereisten van je project.

KwaliteitscontroleMessing

Messing

Messing wordt vaak beschouwd als een beter alternatief voor brons als u voor uw werk een lichter materiaal met een betere elektrische geleiding nodig hebt. Het is gemakkelijk te bewerken dankzij de veelzijdigheid en de prijs. Messing is over het algemeen een stuk goedkoper dan brons en andere vervangende materialen zoals koper.

Koper

Koper is een ander alternatief dat het beste werkt in omgevingen waar een hoge elektrische en thermische geleidbaarheid essentieel is. koperbewerkingFabrikanten kunnen nauwkeurige koperen componenten produceren en tegelijkertijd profiteren van de natuurlijke eigenschappen van het materiaal voor elektrische, thermische en industriële toepassingen. Sommigen vinden het gemakkelijker te bewerken dan brons en messing, vooral omdat het de eigenschappen van hoge corrosiebestendigheid en flexibiliteit behoudt. Koper is echter zachter dan brons, waardoor het lastiger kan zijn om het te gebruiken in projecten waarbij duurzaamheid op lange termijn van groot belang is. 

Staal

Staal overtreft qua sterkte en corrosiebestendigheid elke dag brons, en is bovendien bestand tegen chemicaliën en extreme temperaturen. Vooral roestvrij staal is zeer goed bestand tegen roest en corrosie.

Aluminium

Aluminium is in CNC-bewerking over het algemeen gemakkelijker en sneller te bewerken vanwege het lichte gewicht. Het werkt het beste in situaties waar hogesnelheidsbewerking, goede warmtegeleiding en lichte onderdelen nodig zijn. 

Voor de productie van lucht- en ruimtevaartonderdelen en auto-onderdelen wordt vaak aluminium gebruikt. 

Bronsbewerkingsdiensten bij Boda

Bent u op zoek naar brons van topkwaliteit? koperbewerkingsdienstenBij Boda bieden we uiterst nauwkeurige bewerkingsoplossingen en beschikken we over een voorraad bronslegeringen met exacte UNS-normen om aan diverse toepassingsvereisten te voldoen.

Uitreiken Neem vandaag nog contact op voor een gratis consult over uw bronsproject.

Conclusie

Brons onderscheidt zich als een veelzijdig materiaal met een goede sterkte, corrosiebestendigheid en esthetiek. Hoewel het bewerken van brons veel uitdagingen met zich meebrengt, kunnen de juiste gereedschappen en voedingssnelheden deze obstakels wegnemen. 

Brons wordt gebruikt in lagers, tandwielen, bussen en industriële machines. Het bewijst dat met een zeer precieze bewerking en het juiste gereedschap complexe bronzen stukken kunnen worden geproduceerd.