Đồng là một kim loại thực sự linh hoạt.Đồng có lớp hoàn thiện tự nhiên và đẹp, sáng bóng, rất lý tưởng cho các tác phẩm nghệ thuật, đồ dùng nhà bếp, ván ốp bếp, mặt bàn và thậm chí cả đồ trang sức.Nó cũng có các đặc tính vật liệu và điện tuyệt vời, và thích hợp cho các bộ phận phức tạp trong kỹ thuật, chẳng hạn như điện cực EDM.
Có nhiều lợi thế khi sử dụng đồng để gia công các bộ phận.Đồng là một trong những kim loại được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, có khả năng chống ăn mòn cao và dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về các phương pháp gia công, cân nhắc thiết kế và các yêu cầu gia công của đồng và hợp kim đồng, không chỉ mang lại lợi ích về mặt thẩm mỹ.
Công nghệ chế biến đồng
Đồng nguyên chất rất khó gia công vì độ dẻo cao, dẻo và dai.Đồng hợp kim cải thiện khả năng gia công của nó, và thậm chí làm cho hợp kim đồng dễ gia công hơn hầu hết các vật liệu kim loại khác.Hầu hết các bộ phận đồng được gia công được làm bằng hợp kim đồng và kẽm, thiếc, nhôm, silicon và / hoặc niken.Những hợp kim này yêu cầu lực cắt ít hơn nhiều so với thép gia công hoặc hợp kim nhôm có độ bền tương đương.
Phay CNC
Hợp kim đồng có thể được xử lý bằng nhiều công nghệ khác nhau.Phay CNC là một quá trình gia công tự động, sử dụng điều khiển máy tính để quản lý chuyển động và hoạt động của các dụng cụ cắt quay đa điểm.Khi các dụng cụ quay và di chuyển trên bề mặt phôi, chúng từ từ loại bỏ vật liệu thừa để đạt được hình dạng và kích thước mong muốn.Phay có thể được sử dụng để tạo ra các đặc điểm thiết kế khác nhau, chẳng hạn như rãnh, khía, rãnh, lỗ, rãnh, biên dạng và mặt phẳng.
Sau đây là một số hướng dẫn về phay CNC của đồng hoặc hợp kim đồng:
Vật liệu cắt phổ biến là các nhóm ứng dụng cacbua, chẳng hạn như N10 và N20, và các lớp HSS
Bạn có thể giảm 10% tốc độ cắt để kéo dài tuổi thọ dụng cụ
Khi phay hợp kim đúc đồng với da đúc, giảm tốc độ cắt 15% đối với dụng cụ nhóm cacbua xi măng và 20% đối với dụng cụ loại HSS
Tiện CNC
Một kỹ thuật khác để gia công đồng là tiện CNC, trong đó công cụ vẫn đứng yên trong khi phôi di chuyển để tạo ra hình dạng mong muốn.Tiện CNC là một hệ thống gia công phù hợp để sản xuất nhiều bộ phận cơ khí và điện tử.
Có nhiều lợi ích khi sử dụng tiện CNC, bao gồm hiệu quả về chi phí, độ chính xác và tăng tốc độ sản xuất.Khi quay phôi đồng, điều đặc biệt quan trọng là phải xem xét cẩn thận tốc độ, vì đồng là chất dẫn nhiệt tuyệt vời, sinh ra nhiều nhiệt hơn các vật liệu khác, sẽ làm tăng độ mài mòn của dụng cụ theo thời gian.
Dưới đây là một số mẹo để tiện CNC đồng hoặc hợp kim đồng:
Đặt góc cạnh công cụ từ 70 ° đến 95 °
Đồng mềm dễ tráng cần góc cạnh dụng cụ khoảng 90 ˚
Chiều sâu cắt không đổi và góc cạnh dụng cụ giảm có thể làm giảm ứng suất trên dụng cụ, đồng thời cải thiện tuổi thọ và tốc độ cắt của dụng cụ
Tăng góc giữa lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ (góc chạy dao) có thể làm cho dụng cụ chịu tải trọng cơ học cao hơn và dẫn đến ứng suất nhiệt thấp hơn
Cân nhắc thiết kế
Nhiều yếu tố cần được xem xét khi thiết kế các bộ phận được gia công bằng đồng.Nói chung, bạn chỉ nên sử dụng đồng khi cần thiết, vì đồng rất đắt và thường không yêu cầu đồng để sản xuất toàn bộ bộ phận.Một thiết kế tốt có thể sử dụng một lượng nhỏ đồng để tối đa hóa các đặc tính khác thường của nó.
Sau đây là một số lý do phổ biến để chọn các bộ phận bằng đồng hoặc hợp kim đồng:
Chống ăn mòn cao
Độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao, dễ hàn
Khả năng mở rộng cao
Hợp kim có thể gia công cao
Chọn đúng loại vật liệu
Trong giai đoạn thiết kế, điều quan trọng là phải chọn đúng loại đồng cho ứng dụng của bạn.Ví dụ, sử dụng đồng nguyên chất cho các bộ phận máy hoàn chỉnh không chỉ khó mà còn không kinh tế.C101 (đồng nguyên chất) có độ dẫn điện cao hơn do độ tinh khiết của nó (đồng 99,99%), nhưng khả năng xử lý kém.C110 thường dễ gia công hơn nên tiết kiệm chi phí hơn.Do đó, việc lựa chọn loại vật liệu chính xác phụ thuộc vào các đặc tính quan trọng đối với chức năng thiết kế.
Thiết kế cho khả năng sản xuất
Bất kể bạn sử dụng vật liệu gì, DFM luôn phải ưu tiên hàng đầu.Tại Fictiv, chúng tôi khuyên bạn nên nới lỏng dung sai càng nhiều càng tốt trong khi vẫn giữ các chức năng theo yêu cầu của ứng dụng.Ngoài ra, nên hạn chế kiểm tra kích thước, tránh các hốc sâu có bán kính nhỏ, hạn chế số lượng bộ phận.
Bất kể bạn sử dụng vật liệu gì, DFM luôn là sự lựa chọn hàng đầu của bạn.Chúng tôi khuyên bạn nên mở rộng dung sai càng nhiều càng tốt trong khi vẫn giữ được chức năng mà ứng dụng yêu cầu.Ngoài ra, nên hạn chế kiểm tra kích thước, tránh rãnh sâu có bán kính nhỏ, hạn chế số lượng bộ phận.
Đặc biệt, khi thiết kế các bộ phận bằng đồng, đây là một số phương pháp hay nhất cụ thể:
Duy trì độ dày tối thiểu của tường là 0,5 mm
Kích thước chi tiết tối đa để phay CNC là 1200 * 500 * 152mm và kích thước chi tiết tối đa để tiện CNC là 152 * 394mm
Đối với các đường cắt dưới, hãy duy trì một hình vuông, bán kính đầy đủ hoặc cắt ngang
Hoàn thiện đồng
Sau khi xử lý, có nhiều yếu tố cần xem xét khi quyết định quy trình nào phù hợp nhất với nhu cầu của bạn.Bước đầu tiên của kiểm soát hoàn thiện bề mặt là trong quá trình gia công CNC.Một số thông số gia công CNC có thể được kiểm soát để thay đổi chất lượng bề mặt của chi tiết được gia công, chẳng hạn như bán kính đầu dao hoặc bán kính góc dao.
Đối với hợp kim đồng mềm và đồng nguyên chất, chất lượng của lớp hoàn thiện phụ thuộc trực tiếp và nghiêm trọng vào bán kính đầu.Bán kính đầu phải được giảm thiểu để ngăn chặn ứng dụng của kim loại mềm hơn và giảm độ nhám bề mặt.Điều này tạo ra bề mặt cắt có chất lượng cao hơn vì bán kính đầu nhỏ hơn làm giảm dấu vết thức ăn.Bộ chèn gạt nước là công cụ được ưa chuộng hơn so với các công cụ bán kính đầu dao truyền thống vì chúng có thể cải thiện độ hoàn thiện bề mặt mà không làm thay đổi tốc độ tiến dao.
Bạn cũng có thể đáp ứng các yêu cầu về hoàn thiện một phần thông qua quá trình xử lý sau:
Đánh bóng thủ công - mặc dù tốn nhiều công sức, việc đánh bóng sẽ tạo ra bề mặt bóng đẹp hấp dẫn
Phun nổ trung bình - điều này tạo ra một bề mặt mờ đồng nhất và che đi các khuyết điểm nhỏ.
Đánh bóng điện phân - do tính dẫn điện đáng kinh ngạc của nó, nó làm cho đồng sáng và là lựa chọn tốt nhất để hoàn thiện đồng.
