CNC-bewerking van koper:kwaliteiten, overwegingen en toepassingen

Koper blijft een van de oudste metalen materialen. Dat is helemaal niet verwonderlijk gezien de uitzonderlijke eigenschappen van kopermaterialen. Meer specifiek heeft koper een uitstekende corrosieweerstand en thermische en elektrische geleidbaarheid. Daardoor zijn ze waardevol voor verschillende toepassingen.

CNC-koperbewerking is een van de meest nauwkeurige metaalbewerkingsdiensten die in verschillende industrieën worden gebruikt voor het vervaardigen van koperen onderdelen. Toch zijn er verschillende overwegingen verbonden aan het bewerken van koperen onderdelen.

Deze gids onderzoekt alles wat u moet weten over CNC-koperbewerking, de toepassingen ervan en de verschillende factoren waarmee u rekening moet houden voordat u koper gaat bewerken.

CNC maakt koperbewerking eenvoudiger

Computer Numerical Controlled (CNC) machines behoren tot de meest gewilde productietechnologieën die worden gebruikt voor bewerkingstoepassingen. Dit komt door hun hoge snelheid, nauwkeurigheid, precisie en compatibiliteit met verschillende materialen.

Bovenal is deze bewerkingsservice heel gewoon geworden bij het vervaardigen van verschillende materialen tot gewenste onderdelen, en koper is geen uitzondering. Voorheen was het bewerken van koper vervelend vanwege de hoge flexibiliteit, taaiheid en plasticiteit.

Toch heeft CNC-bewerking de bewerking van koperen onderdelen veel beter beheersbaar gemaakt. Dit is allemaal te danken aan de geautomatiseerde processen die betrokken zijn bij het bewerken van gewenste koperen onderdelen.

Grades van kopermaterialen voor CNC-bewerking

Kopermaterialen zijn een van de belangrijkste groepen commerciële metalen. Voor een groot deel zult u merken dat er verschillende soorten kopermaterialen beschikbaar zijn voor het bewerken van koperen onderdelen. Ze bevatten ook verschillende eigenschappen die geschikt zijn voor specifieke bewerkingsprojecten.

Daarom kan het kiezen van het juiste materiaal voor uw bewerkingsproject lastig zijn, omdat er verschillende factoren bij komen kijken.

Toch is het identificeren van het materiaal met eigenschappen die geschikt zijn voor uw koperen onderdelen de eerste stap naar machinale bewerking.

Bekijk hieronder de verschillende soorten kopermaterialen voor CNC-bewerking:

1. Zuiver koper

Zuiver koperen materialen zijn meestal zacht en kneedbaar. De verdunde kwaliteit van puur koper bevat een kleine hoeveelheid verschillende legeringselementen. Dit helpt dus om een ​​of meer fundamentele eigenschappen van puur koper te veranderen in de gewenste vormen. Evenzo verhoogt het toevoegen van andere legeringselementen aan deze kopersoort hun taaiheid.

Commerciële zuivere kopersoorten bevatten ongeveer 0,7% totale onzuiverheden in hun samenstelling. U zult ontdekken dat ze worden aangeduid met UNS-nummers C10100 tot C13000 op basis van de toegevoegde elementen en het onzuiverheidsniveau.

Zuiver koper is het meest geschikt voor het vervaardigen van elektrische apparatuur. Ze omvatten bedrading en motoren. Deze kopersoort is ook van toepassing in industriële machines zoals warmtewisselaars.

2. Elektrolytisch koper

Elektrolytisch taai koper is afkomstig van kathodekoper. Kathodekoper betekent koper geraffineerd met behulp van elektrolyse.

Over het algemeen omvat het proces het vullen van koperverbindingen in een oplossing. Dan helpt het toepassen van voldoende elektriciteit om het kopermateriaal te zuiveren. Als gevolg hiervan bevat het meeste elektrolytische koper minder onzuiverheden dan andere kopersoorten.

U zult zien dat C11000 de meest voorkomende van alle elektrolytische kopersoorten is. C11000 bevat gewoonlijk minder dan 50 delen per miljoen metallische onzuiverheden, waaronder zwavel. Bovendien hebben ze een hoge elektrische geleidbaarheid, tot 100% IACS (International Annealed Copper Standard).

Hun uitzonderlijke taaiheid maakt ze geschikt voor elektrische toepassingen. Ze omvatten wikkelingen, kabels, draden en rails.

3. Zuurstofvrij koper

In vergelijking met andere kopersoorten hebben zuurstofvrije kopersoorten de hoogste zuiverheid. Ze bevatten ook weinig tot geen zuurstof. In de meeste gevallen bevatten zuurstofvrije kopersoorten veel elektrische kopercomponenten met een hoog geleidingsvermogen. Toch zijn C10100 en C10200 de meest voorkomende.

• C10100, bekend als Oxygen-free electronic (OFE), is een puur koper met een zuurstofgehalte van ongeveer 0,0005%. Sterker nog, het is de duurste van deze kopersoorten.
• C10200, ook wel zuurstofvrij (OF) genoemd, bevat ongeveer 0,001% zuurstof. Het heeft ook een hoge elektrische geleidbaarheid met ten minste 100% IACS, wat niet beter is dan elektrolytische kopermaterialen.

Deze zuurstofvrije kopermaterialen worden vervaardigd door inductiesmelten met behulp van hoogwaardig kathodekoper. In dit productieproces wordt kathodekoper gesmolten onder niet-oxiderende omstandigheden die worden geboden door grafietbadbekleding. Dit helpt dus het waterstofgehalte in de werkatmosfeer te verminderen.

Zuurstofvrije kopersoorten zijn het meest geschikt voor hoogvacuümelektronica vanwege hun hoge geleidbaarheid. Ze omvatten zenderbuizen en glas-op-metaal afdichtingen.

4. Vrij bewerkend koper

Dit kopermateriaal omvat verschillende legeringselementen. De opvallende elementen zijn nikkel, tin, fosfor en zink. De aanwezigheid van deze elementen helpt de bewerkbaarheid van deze kopersoort te vergroten.

Verder omvatten vrij verspanende kopermaterialen koperlegeringen zoals brons en messing. Let op het volgende:

• Brons is een legering van koper, tin en fosfor die bekend staat om zijn hardheid en slagvastheid.
• Messing is een legering van koper en zink met een uitzonderlijke verwerkbaarheid en corrosiebestendigheid.

Vrij verspanende kopermaterialen zijn geschikt voor een breed scala aan bewerkingen van koperen onderdelen. Ze omvatten munten, fakkels, machinaal bewerkte elektrische componenten, tandwielen, lagers, hydrauliek voor auto's, enz.

Voor- en nadelen van CNC-koperen onderdelen

De meeste CNC-koperonderdelen die tegenwoordig verkrijgbaar zijn, hebben specifieke voor- en nadelen. Bekijk ze hieronder:

Voordelen

Over het algemeen hebben de meeste CNC-koperen onderdelen een goede bewerkbaarheid, vervormbaarheid en slagvastheid. Ze vertonen ook een hoge thermische en elektrische geleidbaarheid, corrosie en slijtvastheid

Een ander voordeel van CNC-bewerking voor koperen onderdelen is de goede vervormbaarheid in zowel warme als koude processen. Afgezien hiervan zijn CNC-koperen onderdelen compatibel met verschillende kosteneffectieve oppervlakteafwerkingen.

Nadelen

Ondanks de allround voordelen, zijn er enkele nadelen verbonden aan het machinaal bewerken van koperen onderdelen met CNC. Niet alle kopermaterialen kunnen bijvoorbeeld processen ondergaan zoals puntlassen, booglassen van gecoat metaal, enz.

Bovendien hebben verschillende kopersoorten verschillende corrosieweerstandseigenschappen. Zo zijn sommige CNC-koperen onderdelen vatbaar voor corrosie in atmosferen met reactieve stoffen.

Te overwegen factoren bij CNC-koperbewerking

CNC koperen onderdelen blijven de populaire vraag stimuleren. Toch zijn er enkele essentiële factoren waarmee rekening moet worden gehouden voordat koperen onderdelen worden bewerkt. Bekijk hieronder enkele van deze factoren:

1. De juiste koperen materiaalkwaliteit kiezen

Voordat u met CNC-koperbewerking begint, moet u de juiste soort kopermateriaal selecteren die het meest geschikt is voor uw toepassing. Het is bijvoorbeeld ongepast en duur om puur koper te kiezen om mechanische onderdelen te vervaardigen. Als zodanig maakt de uitstekende bewerkbaarheid van vrij te bewerken koper het het meest geschikt.

Bovendien zijn ze ook nog eens kostenbesparend. U moet dus de eigenschappen onderzoeken die nodig zijn voor uw koperen onderdelen om de juiste kopersoort voor bewerking te selecteren.

2. Ontwerp voor maakbaarheid

U moet ook rekening houden met de ontwerpvereisten en specificaties voordat u koper gaat bewerken. Dit zal u helpen de functionaliteit te bereiken die nodig is voor uw vervaardigde koperen onderdeel.

Een vuistregel is dat voor het vervaardigen van esthetische koperen onderdelen het beste een wanddikte van 0,5 mm kan worden gebruikt en aangehouden.
Bovendien kunt u ook deelnemen aan enkele best practices op het gebied van ontwerp. Ze omvatten het verminderen van het aantal onderdelenconfiguraties, maatcontroles en het voorkomen van diepe zakken met kleine radii.

3. De Passende invoersnelheid instellen

De voedingssnelheid is de snelheid waarmee het snijgereedschap het werkstuk aangrijpt. Daarom moet u de juiste voedingssnelheid instellen voordat u koperen onderdelen bewerkt, omdat dit de kwaliteit, levensduur en oppervlakteafwerking van het koperen onderdeel beïnvloedt. Bovendien geleidt koper warmte snel. Een hoge voedingssnelheid kan dus de slijtage van het gereedschap in de loop van de tijd verhogen.

4. Kies het juiste gereedschapsmateriaal

Veel kopersoorten hebben verschillende bewerkbaarheid en stevigheid. Het selecteren van het geschikte gereedschapsmateriaal voor de bewerking van koperen onderdelen blijft dus essentieel. Bovendien zult u merken dat CNC-staalbewerking van toepassing is bij het vervaardigen van hogesnelheidssnijgereedschappen die worden gebruikt bij het bewerken van koper. Dit helpt complicaties zoals slijtage van het gereedschap en spaanvorming te voorkomen.

Oppervlakteafwerkingen en nabewerkingsopties voor koperen onderdelen

Zoals de naam al aangeeft, zijn oppervlakteafwerkingen processen na het vervaardigen van metalen onderdelen. Over het algemeen hebben deze nabewerkingen tot doel het oppervlak van de koperen onderdelen te veranderen om specifieke eigenschappen te krijgen en ze aantrekkelijker te maken.

Hieronder staan ​​de standaard oppervlakteafwerkingen die van toepassing zijn op koperen onderdelen.

Elektropolijsten

Tijdens het elektrolytisch polijsten wordt een microscopisch laagje materiaal verwijderd van het oppervlak van koperen onderdelen. Dit materiaal is typisch tussen 0,00254 mm en 0,0635 mm breed. Als gevolg hiervan helpt deze nabewerkingsmethode om het oppervlak van uw afgewerkte koperen onderdeel gladder en glanzender te maken.

Verder kan elektrolytisch polijsten de corrosieweerstand van afgewerkte koperen onderdelen helpen verbeteren.

galvaniseren

Het galvaniseren van koper helpt het buitenoppervlak van uw koperen onderdelen verder te beschermen tegen oxidatie. De metalen platen worden geïmplementeerd zonder hun elektrische en thermische geleidbaarheid te verstoren. Dit proces helpt dus de levensduur van uw koperen onderdelen te verlengen.

Media stralen

Deze nabewerkingsmethode helpt de gebreken in uw vervaardigde koperen onderdelen te dekken. Bovendien zorgt parelstralen voor een duurzame, doffere en subtielere afwerking.

Technieken voor het bewerken van koperen onderdelen

Verschillende metaalbewerkingsdiensten worden in veel industrieën gebruikt voor het produceren van metalen onderdelen, maar sommige bewerkingstechnieken zijn alleen geschikt voor bepaalde metalen materialen. U zult het ermee eens zijn dat het bewerken van puur koper een grotere uitdaging kan zijn dan het bewerken van messing.

Als koperlegering bevat messing andere legeringselementen zoals zink, waardoor het veel gemakkelijker te bewerken is dan de meeste metalen materialen. Zo kun je koperlegeringen met verschillende technieken bewerken.

Bekijk hieronder enkele van de geschikte technieken voor het bewerken van koperen onderdelen:

Frezen voor koperen onderdelen

CNC-frezen is een geautomatiseerd bewerkingsproces dat de beweging en voedingssnelheid van roterende snijgereedschappen regelt. Dus bij het CNC-frezen van koper roteren en bewegen de gereedschappen over het oppervlak van de kopermaterialen. Vervolgens worden de overtollige kopermaterialen langzaam verwijderd totdat de benodigde vorm en maat is gevormd.

CNC-frezen komt het meest voor bij koperlegeringen omdat ze een betere bewerkbaarheid hebben en nauwkeurige en ingewikkelde onderdelen produceren. Fabrikanten gebruiken vaak de 2-snijder carbide vingerfrees voor het frezen van koper.

Bovendien gebruiken experts dit proces om verschillende ontwerpkenmerken voor koperen onderdelen te fabriceren. Ze omvatten inkepingen, holtes, gaten, sleuven, groeven, vlakke oppervlakken, contouren, enz.

Werken voor koperen onderdelen

Dit productieproces vereist het aanbrengen van de koperen materialen in een positie. Meer nog, de snijgereedschappen die naar het werkstuk worden gevoerd, blijven stationair. Daarom wordt het draaiende kopermateriaal met de juiste ingestelde snelheid kleiner tot de gewenste afmeting.

Draaien is aanpasbaar voor veel koperlegeringen en maakt de snelle fabricage van zeer nauwkeurige koperen onderdelen mogelijk. Bovendien is dit proces ook kosteneffectief. Zo is CNC-draaien van koper geschikt voor het maken van veel elektronische en mechanische componenten zoals elektrische draadconnectoren, kleppen, stroomrails, radiatoren, enz.

Toepassingen van CNC-koperbewerking

Koperen CNC-onderdelen zijn waardevol in verschillende industrieën, waaronder elektriciteits-, constructie-, transport- en consumentengoederenbedrijven.

Hieronder staan ​​de toepassingen van koperen CNC-bewerking:

• Warmtewisselaars
• Elektrische connectoren
• Radiatoren
• Lagers en tandwielen
• Gaslasmondstukken enz.

Copper Machining Services bij WayKen

CNC-koperdelen zijn tegenwoordig geschikt voor veel verschillende toepassingen. Toch zijn hoogwaardige bewerkingsdiensten voor koper cruciaal om te voldoen aan de ontwerpspecificaties en vereisten voor deze koperen onderdelen.

Bij WayKen hebben we ervaren professionals die al uw koperen CNC-bewerkingsdiensten aankunnen. We beschikken over eersteklas CNC-frees- en draaitechnieken voor koper om aan uw specifieke productontwerp te voldoen.

Neem vandaag nog contact met ons op voor een-op-een ondersteuning en u krijgt binnen 12 uur een reactie.

Veelgestelde vragen

Wat is de snijsnelheid voor koper?

Voor kopermaterialen kunt u verschillende snijsnelheden toepassen. Maar let op:dit is afhankelijk van de kopersoort en de bewerkingsmethode. Er wordt bijvoorbeeld een standaard snijsnelheid van 2000 tot 4000 fpm toegepast bij het frezen van messing

Is koper gemakkelijk te frezen?

Het gemak van het frezen van koper is afhankelijk van de kwaliteit van het kopermateriaal waaraan u werkt. U zult merken dat puur koper een ingewikkeld metaal is om te bewerken vanwege zijn hoge plasticiteit en taaiheid. Daarentegen zijn koperlegeringen zoals messing veel gemakkelijker te frezen vanwege hun verbeterde bewerkbaarheid.

Welk legeringselement in koper is geschikt voor bewerking op hoge snelheid?

Legering van koper met elementen zoals zink, tin, nikkel, aluminium en silicium verbetert de bewerkbaarheid van koper. Dit maakt het dus geschikt voor bewerking op hoge snelheid.