استخدام النحاس: متطلبات التصميم والتشغيل الآلي ومعالجة الأسطح

النحاس معدن متعدد الاستخدامات حقًا.يتميز النحاس بلمسة نهائية طبيعية وجميلة ولامعة ، مما يجعله مثاليًا للفنون وأدوات المطبخ ولوح الذيل للمطبخ وأسطح العمل وحتى المجوهرات.كما أنها تتمتع بخصائص مادية وكهربائية ممتازة ، وهي مناسبة للأجزاء الهندسية المعقدة ، مثل أقطاب EDM.
هناك العديد من المزايا لاستخدام النحاس في تصنيع الأجزاء.يعتبر النحاس من أكثر المعادن استخدامًا في العالم ، ويتميز بمقاومة عالية للتآكل وموصلية جيدة وموصلية حرارية.في هذه المقالة ، سنناقش طرق المعالجة واعتبارات التصميم ومتطلبات المعالجة للنحاس وسبائك النحاس ، والتي ليست فقط فوائد جمالية.

تكنولوجيا معالجة النحاس
يصعب معالجة النحاس النقي نظرًا لقابليته العالية وليونته وصلابته.يعمل النحاس المخلوط على تحسين قابليته للماكينة ، كما أنه يجعل تصنيع سبائك النحاس أسهل من معظم المواد المعدنية الأخرى.تُصنع معظم أجزاء النحاس المُشكلة من النحاس والزنك والقصدير والألمنيوم والسيليكون و / أو سبائك النيكل.تتطلب هذه السبائك قوة قطع أقل بكثير من الفولاذ المشكل أو سبائك الألومنيوم ذات القوة المتساوية.
الطحن باستخدام الحاسب الآلي
يمكن معالجة سبائك النحاس بواسطة تقنيات مختلفة.الطحن باستخدام الحاسب الآلي هو عملية تصنيع آلية ، والتي تستخدم التحكم الحاسوبي لإدارة حركة وتشغيل أدوات القطع الدوارة متعددة النقاط.عندما تدور الأدوات وتتحرك على سطح قطعة العمل ، فإنها تزيل ببطء المواد الزائدة لتحقيق الشكل والحجم المطلوبين.يمكن استخدام الطحن لإنشاء ميزات تصميم مختلفة ، مثل الأخاديد ، والشقوق ، والأخاديد ، والثقوب ، والأخاديد ، والملامح ، والطائرات.

فيما يلي بعض الإرشادات لطحن النحاس أو سبائك النحاس باستخدام الحاسب الآلي:
مواد القطع الشائعة هي مجموعات تطبيق الكربيد ، مثل درجات N10 و N20 و HSS
يمكنك تقليل سرعة القطع بنسبة 10٪ لإطالة عمر الأداة
عند طحن سبائك النحاس المصبوبة بجلد الصب ، قلل سرعة القطع بنسبة 15٪ لأدوات مجموعة الكربيد الأسمنتية و 20٪ لأدوات فئة HSS

تحول CNC
هناك تقنية أخرى لتصنيع النحاس وهي التدوير باستخدام الحاسب الآلي ، حيث تظل الأداة ثابتة بينما تتحرك قطعة العمل لإنتاج الشكل المطلوب.تحول CNC هو نظام معالجة مناسب لتصنيع العديد من الأجزاء الإلكترونية والميكانيكية.
هناك العديد من الفوائد لاستخدام الخراطة CNC ، بما في ذلك الفعالية من حيث التكلفة والدقة وسرعة التصنيع المتزايدة.عند تدوير قطع العمل النحاسية ، من المهم بشكل خاص مراعاة السرعة بعناية ، لأن النحاس موصل ممتاز للحرارة ، والذي يولد حرارة أكثر من المواد الأخرى ، مما يزيد من تآكل الأدوات بمرور الوقت.
فيما يلي بعض النصائح لخراطة النحاس أو سبائك النحاس باستخدام الحاسب الآلي:
اضبط زاوية حافة الأداة بين 70 درجة و 95 درجة
النحاس الناعم الذي يسهل طلاءه يحتاج إلى حوالي 90 درجة زاوية حافة أداة
يمكن أن يؤدي عمق القطع المستمر وزاوية حافة الأداة المخفضة إلى تقليل الضغط على الأداة وتحسين عمر الأداة وسرعة القطع
زيادة الزاوية بين حافة القطع الرئيسية وحافة القطع الإضافية (زاوية الأداة) يمكن أن تجعل الأداة تتحمل حمل ميكانيكي أعلى وتؤدي إلى تقليل الضغط الحراري

متطلبات التصميم
هناك العديد من العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار عند تصميم الأجزاء المشكَّلة بالنحاس.بشكل عام ، يجب ألا تستخدم النحاس إلا عند الضرورة ، لأن النحاس باهظ الثمن وعادة لا يتطلب النحاس لإنتاج الجزء بأكمله.يمكن أن يستخدم التصميم الجيد كمية صغيرة من النحاس لتعظيم خصائصه غير العادية.
فيما يلي بعض الأسباب الشائعة لاختيار أجزاء النحاس أو سبائك النحاس:
مقاومة عالية للتآكل
الموصلية العالية والتوصيل الحراري ، سهل اللحام
قابلية عالية للتوسعة
سبيكة ميكانيكية عالية
حدد درجة المادة الصحيحة

أثناء مرحلة التصميم ، من المهم تحديد الدرجة الصحيحة للنحاس لتطبيقك.على سبيل المثال ، لا يعد استخدام النحاس النقي لأجزاء الماكينة الكاملة أمرًا صعبًا فحسب ، ولكنه أيضًا غير اقتصادي.يتمتع C101 (النحاس النقي) بموصلية أعلى نظرًا لنقاوته (99.99٪ نحاس) ، ولكن قابلية المعالجة السيئة.عادةً ما يكون C110 أسهل في المعالجة ، لذا فهو أكثر فعالية من حيث التكلفة.لذلك ، يعتمد اختيار درجة المادة الصحيحة على الخصائص التي تعتبر بالغة الأهمية لوظيفة التصميم.
تصميم لقابلية التصنيع
بغض النظر عن المواد التي تستخدمها ، يجب أن يأتي سوق دبي المالي دائمًا في المقام الأول.في Fictiv ، نوصيك بتخفيف التسامح قدر الإمكان مع الاحتفاظ بالوظائف التي يتطلبها التطبيق.بالإضافة إلى ذلك ، من الأفضل تقييد فحص الأبعاد ، وتجنب فترات الاستراحة العميقة ذات نصف القطر الصغير ، والحد من عدد الأجزاء المحددة.
بغض النظر عن المواد التي تستخدمها ، يجب أن يكون سوق دبي المالي دائمًا خيارك الأول.نوصي بتوسيع التسامح قدر الإمكان مع الاحتفاظ بالوظائف التي يتطلبها التطبيق.بالإضافة إلى ذلك ، من الأفضل تقييد فحص الأبعاد ، وتجنب الأخاديد العميقة ذات أنصاف الأقطار الصغيرة ، والحد من عدد الأجزاء المحددة.
على وجه الخصوص ، عند تصميم الأجزاء النحاسية ، إليك بعض أفضل الممارسات المحددة:
الحفاظ على سمك جدار لا يقل عن 0.5 مم
الحد الأقصى لحجم الجزء لطحن CNC هو 1200 * 500 * 152 مم ، والحد الأقصى لحجم الجزء للخراطة CNC هو 152 * 394 مم
بالنسبة للقطع السفلية ، حافظ على شكل مربع أو نصف قطر كامل أو ملف تعريف متناسق

تشطيب النحاس
بعد المعالجة ، هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها عند تحديد العملية التي تناسب احتياجاتك.تتمثل الخطوة الأولى للتحكم في إنهاء السطح في عملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.يمكن التحكم في بعض معلمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لتغيير جودة سطح الجزء المُشغل ، مثل نصف قطر طرف الأداة أو نصف قطر زاوية الأداة.
بالنسبة لسبائك النحاس اللين والنحاس النقي ، تعتمد جودة التشطيب بشكل مباشر وجاد على نصف قطر الرأس.يجب تقليل نصف قطر الرأس إلى الحد الأدنى لمنع تطبيق معدن أكثر ليونة وتقليل خشونة السطح.ينتج عن هذا سطح قطع عالي الجودة لأن نصف قطر الطرف الأصغر يقلل من أثر التغذية.تُعد إدخالات المساحات هي الأداة المفضلة مقارنة بأدوات نصف قطر طرف الأداة التقليدية لأنها يمكن أن تحسن تشطيب السطح دون تغيير سرعة التغذية.
يمكنك أيضًا تلبية متطلبات إنهاء الجزء من خلال المعالجة اللاحقة:
التلميع اليدوي - على الرغم من كثرة العمالة ، إلا أن التلميع ينتج لمعانًا جذابًا للسطح
نسف متوسط ​​- ينتج عنه سطح غير لامع موحد ويخفي العيوب الصغيرة.
التلميع الإلكتروليتي - نظرًا لموصلته المذهلة ، فإنه يجعل النحاس لامعًا وهو الخيار الأفضل لإنهاء النحاس.