Руководство по обработке бронзы
Бронза использовалась для создания потрясающих скульптур и артефактов с начала времен. Современная обработка бронзы использует станки с ЧПУ и высокоточную обработку для эффективного удаления материала из бронзовых сплавов.
Бронза выпускается во многих сплавах и марках, поэтому ее обработка имеет решающее значение, поскольку параметры обработки меняются от марки к марке. CNC-обработка Для обработки бронзы обычно используются токарные и фрезерные операции, а некоторые детали требуют сверления, нарезания резьбы и шлифования в зависимости от сложности.
Что такое обработка бронзы?
Обработка бронзы — это процесс резки, формовки и формовки бронзовых сплавов. Бронза — это сплав меди и олова, известный своей прочностью и устойчивостью к коррозии.
Бронза имеет красновато-коричневый цвет и ценится за эстетическую отделку и внешний вид. Она мягче нержавеющей стали и легко и быстро обрабатывается. Для обработки бронзы используются такие инструменты, как сверла, концевые фрезы, токарные станки и ЧПУ-обработка бронзы, в частности, используются чертежи САПР и автоматическая корректировка для создания сложных конструкций.
Обработка бронзовой шестерни
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Какие бронзовые сплавы подходят для обработки?
Использование различных бронзовых сплавов в вашем процессе обработки даст различные свойства и результаты. Вот некоторые из наиболее распространенных бронзовых сплавов, которые подходят для обработки:
Алюминиевая бронза
Алюминиевая бронза изготавливается из меди и алюминия с добавлением других элементов, таких как железо, никель и кремний. В результате получается прочный материал с превосходной устойчивостью к коррозии и высокой износостойкостью.
В основном его используют в судостроении для изготовления винтов, насосов и креплений, а также в шасси самолетов, ювелирных изделиях, архитектуре и промышленном машиностроении.
Фосфорная бронза
Фосфорная бронза — это смесь меди с оловом и фосфором, создающая прочный материал с низким коэффициентом трения, который популярен для производства пружин, подшипников и других электрических контактов. Она может содержать и другие элементы для усиления сопротивления и жесткости.
Подшипник Бронза
Подшипниковая бронза лучше всего работает в условиях высокого давления благодаря своим низким свойствам трения и высокой износостойкости. Свое название «подшипниковая бронза» она получила из-за того, что является предпочтительным ингредиентом для обработки шестерен и подшипников.
Подшипник Бронза
Кремниевая бронза
Кремниевая бронза — это устойчивая к коррозии бронза, которая состоит из 96% меди, небольшого количества кремния и других сплавов, таких как марганец и цинк. Она популярна в обработке на станках с ЧПУ из-за своей прочности и самосмазывания, что снижает трение и износ при использовании в крепежных элементах, судостроительном оборудовании и компонентах подшипников.
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Процесс обработки бронзы
После того, как вы выбрали бронзовый сплав для обработки на станке с ЧПУ, вы готовы перейти к следующему этапу. Все, что вам нужно сделать, это выполнить несколько ключевых шагов:
Выбор сплава
Выберите подходящую заготовку или деталь из бронзового сплава для обработки в соответствии с вашими требованиями.
- C93200 (Подшипниковая бронза): Сплав с высоким содержанием свинца (около 7–9 % состава) предназначен для втулок, подшипников, шестерен или аналогичных подвижных деталей, работающих при умеренных нагрузках, где требуются хорошая смазывающая способность и износостойкость.
- C95400 (Алюминиевая бронза): Алюминиевая бронза прочная и устойчивая к коррозионным средам, используется в высоконагруженных узлах, включая компоненты клапанов, детали насосов и судовое оборудование, эксплуатируемое в агрессивных условиях.
- C54400 (Фосфорная бронза): В состав этого сплава входит фосфор для повышения прочности и усталостной прочности, что делает его эффективным для использования в пружинах, электрических соединителях и точных приборах, где гибкость и долговечность являются важнейшими критериями проектирования.
- C65500 (кремниевая бронза): Этот свариваемый сплав обладает превосходной коррозионной стойкостью при работе в соленой воде и часто используется для изготовления болтов, крепежных деталей и архитектурной фурнитуры, где важны как форма, так и функциональность.
Настройка станка с ЧПУ
Затем закрепите бронзовую деталь на станке с ЧПУ и начните процесс высечки, сверления и придания ей желаемой формы.
Станок автоматизирует работу, но вам следует следить за скоростью и скоростью подачи, чтобы бронза резалась точно в соответствии с вашими требованиями.
Регулярно проверяйте инструменты
Уменьшите износ инструмента, используя правильные водорастворимые или масляные охлаждающие жидкости, предназначенные для бронзы. Это уменьшит трение и сохранит прохладную установку для обработки, чтобы предотвратить перегрев во время более тяжелой работы.
Отделка
Процесс обработки завершается тщательным удалением грубых краев и выступающих частей, оставшихся после резки и формовки. Вы можете очистить и отполировать бронзовую заготовку, чтобы придать ей блестящую отделку.
В некоторых случаях может потребоваться термическая обработка бронзы для повышения ее прочности и коррозионной стойкости.
Контроль качества
Заключительный этап включает проверку качества вашей работы и ее точное соответствие вашим спецификациям и размерам.
Токарная обработка бронзы на станке с ЧПУ
Токарная обработка бронзы с ЧПУ использует вращающийся патрон в токарном станке, где крепится бронзовая заготовка. Поскольку заготовка вращается с высокой скоростью, одноточечный режущий инструмент движется внутрь, чтобы придать материалу радиальную форму.
Большинство токарных операций с ЧПУ выполняются автоматически и используют G-код для автоматической регулировки скорости подачи, скорости патрона и расхода охлаждающей жидкости.
Фрезерование бронзы на станке с ЧПУ
Фрезерование бронзы с ЧПУ фокусируется на деталях, которые являются более сложными с точки зрения формы и характеристик. Фрезерование с ЧПУ использует числовое программное управление для создания точных разрезов, форм и характеристик в бронзе.
Фрезерование с ЧПУ использует вращающийся режущий инструмент и фиксированную бронзовую заготовку. Это субтрактивный процесс обработки, который использует инструкции из файла CAM и, как правило, режет прямоугольные заготовки.
При фрезеровании бронзы с ЧПУ для резки бронзы используются концевые фрезы из твердого сплава. Предпочтительно использовать покрытия TiN на инструментах из твердого сплава, чтобы продлить срок службы инструментов. Обработка бронзы приводит к образованию липкой стружки, и растворитель на водной основе может удалить эту стружку из зоны резки.
- Подача: 300–800 об/мин и скорость подачи от 0.002 до 0.005 дюйма на зуб.
- Охлаждающая жидкость: Охлаждающая жидкость на водной основе или сухая обработка на более низких скоростях для мелких деталей.
Проблемы и решения обработки бронзы на станках с ЧПУ
Обработка бронзы с использованием станков с ЧПУ имеет свои преимущества с точки зрения точности, эффективности и результативности. Однако работа с бронзой может быть сложной, и вы часто можете столкнуться с определенными трудностями.
Налипание и образование отложений на латунных материалах
Бронза и особенно ее сплавы, такие как фосфористая бронза (C54400), могут быть «липкими» или липкими, что приводит к образованию наростов на кромке режущего инструмента (так называемый нарост на режущей кромке, или BUE), что в конечном итоге приводит к затуплению инструмента и разрушению отделки поверхности.
Чтобы уменьшить застревание, используйте острые, полированные твердосплавные инструменты — без покрытия или с покрытием с низким коэффициентом трения, например TiN.
Используйте смазку на водной основе, которая может смывать стружку и мусор из зон обработки. Для сухих установок подойдет сжатый воздух, но следите за нагревом.
Токарная обработка металла
Рабочее упрочнение
Бронза затвердеет на поверхности, если материал будет резать слишком агрессивно или для последующих проходов будет использоваться недостаточно острый инструмент, что может привести к поломке инструмента и/или чрезмерному износу.
Используйте очень мелкие резы, глубина резания и 0.020–0.050 дюйма для черновой обработки и меньшую для чистовой обработки, чтобы предотвратить перегрузку. Подача токарной обработки близка к 0.002–0.005 дюйма/зуб. Поддерживайте остроту инструментов и своевременно меняйте их; тупые инструменты способствуют затвердеванию.
Производство тепла
Трение на высоких скоростях или существенные разрезы могут создать достаточно тепла, чтобы деформировать заготовку или инструмент, в этом случае произойдет тепловое расширение или износ инструмента.
Чтобы решить эту проблему, поддерживайте умеренные обороты шпинделя в зависимости от сплава, например, 300-800 об/мин в диапазоне относительно диаметра инструмента. Используйте охлаждающую жидкость для контроля нагрева и продления срока службы инструмента.
Минимизируйте время непрерывной резки (т. е. поэтапную черновую обработку заготовки вместо одного глубокого прохода).
Управление чипом
Удаляйте непрерывную стружку, которая засоряет рабочее пространство, наматывается на инструмент или царапает деталь при обработке бронзы.
Используйте инструменты с геометрией, обеспечивающей стружколомание (концевые фрезы с большим шагом спирали для фрезерования и т. д.)
Немного увеличьте скорость подачи, чтобы сделать стружку короче, но не до такой степени, чтобы она выталкивала инструмент. Струи охлаждающей жидкости или воздуха должны сдувать стружку с пути.
Альтернатива бронзе в обработке
Как вы узнали из этой статьи, бронза — это фантастический материал для использования в обработке. Однако есть и другие варианты, которые вы можете рассмотреть в зависимости от того, что требуется вашему проекту.
Контроль качестваЛатунь
Латунь
Латунь часто считается лучшей альтернативой бронзе, если для вашей работы требуется более легкий материал с большей электропроводностью. С ней легко работать благодаря ее универсальности и ценовому фактору. Латунь, как правило, намного дешевле бронзы и других материалов-заменителей, таких как медь.
Медь
Медь — ещё одна альтернатива, которая лучше всего подходит для условий, где необходима высокая электрическая и тепловая проводимость. обработка медиПроизводители могут создавать точные медные компоненты, используя при этом природные свойства материала для электрических, тепловых и промышленных применений. Некоторым медь кажется проще в обработке, чем бронза и латунь, особенно потому, что она сохраняет высокую коррозионную стойкость и гибкость. Однако медь мягче бронзы, поэтому ее применение в проектах, где приоритет отдается долговечности, может быть затруднительным.
Сталь
Сталь превосходит прочность и коррозионную стойкость бронзы в любой день, а также выдерживает использование химикатов и экстремальных температур. Нержавеющая сталь, в частности, очень хорошо устойчива к ржавчине и коррозии.
алюминий
Алюминий в обработке на станках с ЧПУ, как правило, легче и быстрее обрабатывать из-за его легкости. Он лучше всего подходит в ситуациях, когда вам нужна высокоскоростная обработка, хорошая теплопроводность и легкие детали.
При изготовлении деталей для аэрокосмической техники и автомобильных компонентов часто применяется механическая обработка алюминия.
Услуги по обработке бронзы в Boda-Tech
Вы ищете высококачественную бронзу и... услуги по обработке медиВ компании Boda мы предлагаем высокоточные решения для механической обработки и поддерживаем склад бронзовых сплавов, соответствующих точным стандартам UNS, для удовлетворения различных требований к применению.
Протяни сегодня для бесплатной консультации по вашему бронзовому проекту.
Заключение
Бронза выделяется как универсальный материал, который обладает хорошей прочностью, коррозионной стойкостью и эстетикой. Хотя обработка бронзы сопряжена со многими трудностями, правильный инструмент и скорость подачи могут устранить любые препятствия.
Бронза используется в подшипниках, шестернях, втулках, промышленном оборудовании, доказывая, что высокоточная обработка и правильная оснастка позволяют изготавливать сложные бронзовые изделия.