Būdama profesionali tabako pakavimo mašinų dalių tiekėja, „Hansheng Automation“ gali pasigirti nuosavu CNC apdirbimo centru, kurio tikslumas yra ±0,002 mm, todėl išgaunama super-veidrodinė-apdaila. Toliau išnagrinėsiu varį – medžiagą, tinkamą CNC apdirbimui, remdamasis mūsų pačių apdirbimo praktika.
Kas yra varis?
Norėdami suprasti, kas yra varis, pirmiausia turime atsakyti į klausimą: "Kokia medžiaga yra varis?" Varis yra gamtoje esantis kalus pereinamasis metalas, kurio cheminis simbolis Cu (kilęs iš lotyniško „cuprum“) ir atominis skaičius 29. Tai viena iš nedaugelio medžiagų, galinčių natūraliai egzistuoti metalinėje būsenoje, ir buvo vienas iš pirmųjų metalų, kuriuos naudojo žmonės.
Kokios vario rūšys yra?
Varis nėra vienos rūšies medžiaga; vietoj to jis skirstomas į dvi plačias kategorijas: grynas varis ir vario lydiniai. Kiekvienas tipas siūlo optimizuotą našumą pagal specifinius CNC apdirbimo reikalavimus.
Grynas varis
This type of copper has a purity of ≥99.5%. The most commonly used grade in CNC machining is C110 electrolytic tough pitch copper, which boasts a purity of up to 99.9%. It exhibits excellent electrical conductivity (101.5% IACS, second only to silver), thermal conductivity (391 W/m-K), and ductility (elongation >45 %, todėl galima įtempti į itin plonus, net 0,01 mm laidus). CNC apdirbant gryną varį, svarbu atkreipti dėmesį į didelį jo klampumą, kuriam reikalinga specializuota įrankio geometrija (pvz., įrankio kampas, didesnis arba lygus 25 laipsniai) ir TiAlN danga, kad būtų išvengta{5}}susikaupimo.
Vario lydiniai
Šio tipo vario lydinys visų pirma sukuriamas pridedant tokių elementų kaip cinkas, alavas ir švinas į gryną varį, padidinant jo stiprumą ir apdirbamumą. Įprasti tipai apima:
Žalvaris: vario -cinko lydinys (cinko kiekis 5 %-45 %). C360 žalvaris (su 2,5 %-3,7 % švino) yra nemokamas{14}}varinių medžiagų pjovimo etalonas. Jo pjovimo indeksas pagrįstas 100% 1214 laisvai pjaustyto plieno. Jo pjovimo jėga yra 40 % mažesnė nei gryno vario, o įrankio tarnavimo laikas yra tris kartus ilgesnis, todėl tai ideali varinė medžiaga aukšto dažnio CNC apdirbimui.
Bronza: vario{0}}alavo lydinys, pasižymintis išskirtiniais atsparumo korozijai (ypač jūros vandeniui) ir dilimo pranašumais, todėl tinkamas apdirbti laivų inžinerines dalis, pvz., propelerio įvores.
{0}}Be deguonies varis (OFC): grynumas didesnis nei 99,99 %, o deguonies kiekis ypač mažas, todėl tinka didelio-tikslumo CNC dalims (pvz., vakuuminiams elektroniniams komponentams). Net nešvarumų pėdsakai gali turėti įtakos jo veikimui.
Didelio -stiprumo lydiniai: pvz., C194 vario-geležies-fosforo lydinys ir C195 vario-geležies-cinko lydinys, pagerina tempimo stiprumą ir išlaiko aukštą laidumą (didesnis nei 85 % gryno vario elektrinis apdirbimas).
Kokios yra vario savybės ir veikimas?
| Turto kategorija | Specifiniai indikatoriai (grynas varis / tipinis lydinys: C360 žalvaris) |
|---|---|
| Elektros laidumas | Grynas varis: 101,5 % IACS; C360 žalvaris: 25% IACS |
| Šilumos laidumas | Grynas varis: 391 W/(m·K); C360 žalvaris: 29 W/(m·K) |
| Atsparumas korozijai | Grynas varis: Atmosferos korozijos greitis < 0,005 mm/metus; C360 žalvaris: jūros vandens korozijos svorio netekimas 40 % mažesnis nei gryno vario, nėra vario sulfido juodų dėmių aplinkoje, kurioje yra sieros. |
| Plastiškumas | Grynas varis: pailgėjimo greitis > 45 %; C360 žalvaris: pailgėjimo koeficientas 23 % |
| Apdirbamumas | Grynas varis: didelis klampumas, reikalaujantis specialių įrankių; C360 žalvaris: pjovimo jėga yra 60 % gryno vario, drožlių ilgis < 1 mm, paviršiaus šiurkštumo Ra vertė 50 % mažesnė |
| Antibakterinė savybė | Ir grynas varis, ir žalvaris: vario jonai naikina mikrobų baltymus, laisvieji radikalai ardo ląstelių struktūras, žudo E. coli ir Staphylococcus aureus |
| Mechaninė savybė - Stiprumas | Grynas varis: tempiamasis stipris ≈ 210 MPa; C360 žalvaris: atsparumas tempimui 140-350MPa |
| Mechaninė savybė - Kietumas | Grynas varis: HB 35-45; C360 žalvaris: HB 65-75 (su švinu sutvirtintas) |
Vario medžiagų CNC apdirbimo procesas
Pasirinkite tinkamą vario medžiagą pagal dalių reikalavimus:
Laidūs komponentai (pvz., šynos): rinkitės gryną varį C110;
Dažnai srieginės dalys (pvz., ritės): Pasirinkite C360 žalvarį (kad apdirbimo efektyvumas būtų didelis);
Jūrinės jungtys: pasirinkite žalvarį su pasyvuotu paviršiaus apdorojimu (druskos purškimo laikas > 1000 valandų).
Žaliavos pjovimas arba kirpimas į ruošinius (blokus ar strypus) sumažina apdirbimo atliekas; valant ruošinius pašalinama alyva ir rūdys, kad būtų išvengta apdirbimo defektų.
Importuokite CAD modelį į CNC programinę įrangą ir optimizuokite įrankio kelią pagal medžiagos savybes:
Grynas varis: naudokite mažesnį padavimo greitį ir didesnį suklio greitį bei naudokite TiAlN{0}}dengtus įrankius.
C360 žalvaris: padavimo greitį galima padidinti iki dvigubai didesnio nei gryno vario ir naudoti įprastus karbido įrankius.
Grubinimas: Greitai pašalina medžiagos perteklių. Grynam variui naudokite pjovimo skystį, kuriame yra sieros priedų, kad išvengtumėte prilipimo. Žalvarį galima pjauti sausai-, todėl paviršiaus šiurkštumas yra iki Ra 0,8 μm.
Galiausiai: naudokite tikslius įrankius matmenims ir paviršiams kalibruoti, užtikrindami, kad dalių tolerancijos atitiktų standartus (pvz., ±0,005 mm).
Skarų šalinimas: naudokite šlifavimą arba lazerinį šlifavimą, ypač mažoms varinėms dalims (pvz., kaiščiams), apdirbtoms CNC apdirbimui.
Antioksidacinis apdorojimas: gryno vario dalys valomos ultragarsu, pasyvuojamos (padengiamos chromatu arba benzotriazolu) ir supakuojamos vakuume, užtikrinant vienerių -metų eksploatavimo laiką be oksidacijos-.
Patikra: tikrinamas laidumas, matmenų tikslumas ir paviršiaus kokybė, siekiant užtikrinti atitiktį standartams.
Pramonės šakos, kuriose naudojami vario gaminiai
Elektronikos ir elektros pramonė
Daugiausia naudojamas laidžiose jungtyse, variklių rotoriuose/statoriuose, transformatorių apvijose ir mobiliųjų telefonų bei nešiojamųjų kompiuterių šilumos kriauklėse.
Automobilių ir aviacijos pramonė
Automobiliai: žalvariniai vožtuvai (savaime-tepiantys, trinties koeficientas 0,08), gryno vario akumuliatoriaus maitinimo kabeliai
Orlaiviai: variniai komponentai be deguonies (atsparūs korozijai aukštyje), žalvario tvirtinimo detalės (lengvos, bet stiprios).
Medicinos pramonė
Dažniausiai naudojamas chirurginių instrumentų mazguose, medicinos prietaisų korpusuose ir elektrodų pagalvėlėse, pasižyminčiose biologiniu suderinamumu ir antimikrobinėmis savybėmis.
Jūrų ir statybos pramonė
Jūrinis: žalvarinės jungtys (atsparios druskos purslams), bronzinės sraigto veleno įvorės (atsparios jūros vandens korozijai)
Konstrukcija: Žalvarinės vamzdžių jungiamosios detalės (tiksliai su sriegiu), gryno vario stogo danga (patvari ir estetiška).
Atsinaujinančios energijos pramonė
Naudojamas vėjo turbinų apvijose, saulės kolektorių jungtyse ir kt., siekiant sumažinti perdavimo nuostolius.
Ar vario medžiaga yra saugi?
Vario medžiaga yra saugi, kai naudojama teisingai ir laikantis būtinų atsargumo priemonių tiek CNC apdirbimo, tiek galutinio panaudojimo metu.
Apdirbimo sauga
Elektros laidumo rizika: Varis yra laidus elektrai. Įsitikinkite, kad CNC įranga yra tinkamai įžeminta, kad išvengtumėte elektros smūgio apdirbimo metu.
Apsauga nuo pjovimo skysčio: pjovimo skysčiai, kurių sudėtyje yra sieros{0}}, dažniausiai naudojami apdirbant gryną varį. Operatoriai turi mūvėti pirštines, kad išvengtų tiesioginio sąlyčio su oda, ir užtikrinti gerą ventiliaciją apdirbimo zonoje, kad neįkvėptų lakiųjų medžiagų.
Taikymo sauga
Antimikrobinis privalumas: Varis turi būdingų antimikrobinių savybių. Medicininiai komponentai, pagaminti iš vario apdorojant CNC, padeda sumažinti kryžminio{1}}mikrobinio užteršimo riziką, pralenkdami tam tikras plastikines medžiagas.
Naudojimo apribojimai: Varis paprastai netinka tiesioginiam su maistu besiliečiančioms talpykloms (pvz., nepadengtoms) dėl galimos žalos dėl per didelio suvartojimo. Geriamojo vandens komponentams reikėtų pasirinkti vario lydinio gaminius su maistinėmis{3}} dangomis.
DUK
K: Kokie pjovimo įrankiai ir parametrai rekomenduojami gryno vario ir C360 žalvario CNC apdirbimui?
A: Dėl didelio lipnumo grynam variui rinkitės įrankius, kurių priekinis kampas didesnis nei 25 laipsniai ir suporuoti su TiAlN danga. Naudokite pjovimo skysčius, kuriuose yra sulfidinių priedų, kad išvengtumėte-susidariusių briaunų. C360 žalvario-pakanka CNC{6}}apdirbtos vario medžiagos-standartinių karbido įrankių. Sauso pjovimo sąlygomis paviršiaus šiurkštumas gali siekti Ra 0,8 μm, o padavimo greitis yra dvigubai didesnis nei gryno vario.
Kl.: Kodėl vario lydiniai (pvz., žalvaris) lengvai trūkinėja suvirinant? Kaip to galima išvengti?
A: Įtrūkimai pirmiausia atsiranda dėl žemos -virimo temperatūros-vario lydinių elementų (cinko / švino), kurie suvirinimo metu išgaruoja ir sukelia suvirinimo siūlės poringumą. Prevencijos metodai: žalvario suvirinimui naudokite TIG suvirinimą su iš anksto-nustatyta silicio bronzine viela (ERCuSi-A). Gryno vario suvirinimui pagrindinę medžiagą įkaitinkite iki 400 laipsnių ir naudokite fosforo -deoksiduoto vario elektrodus (ECu). Tinkamai atlikus, jungties stiprumas gali siekti 90% pagrindinės medžiagos.
Kl.: kaip galima veiksmingai užkirsti kelią CNC{0}}apdirbtų gryno vario dalių paviršiaus oksidacijai ir juodėjimui?
A. Įdiekite trijų{0}}veiksmų apsaugos procesą:
① Ultragarsinis valymas pjovimo skysčiams pašalinti;
② Pasyvavimas chromatu arba benzotriazolu, kad susidarytų apsauginė plėvelė (~0,5μm);
③ Vakuuminė pakuotė.
Kl.: Ar C360 žalvaris gali pakeisti gryną varį, skirtą didelio tikslumo laidžiams komponentams (pvz., didelės-srovės jungtims)?
A: No. Pure copper's conductivity (101.5% IACS) far exceeds C360 brass (25% IACS). Brass exhibits significantly higher temperature rise under high currents (>50A) ir tinka tik silpnos-srovės signalo programoms (<1A) to reduce costs.
Kl.: koks tolesnis{0}}varinių dalių, naudojamų jūrinėje aplinkoje, apdorojimas, kad būtų užtikrintas ilgaamžiškumas?
A: Geriausias pasirinkimas yra žalvaris su paviršiaus pasyvavimu. Jo suformuota cinko -oksido plėvelė gali atlaikyti daugiau nei 1000 valandų druskos purškimo bandymų. Jei naudojamas grynas varis, norint pasiekti lygiavertį našumą, reikalingas papildomas nikeliavimas, tačiau tai padidina sąnaudas 30%.
Atsisakymas
Hansheng Automation negali garantuoti visos šiame puslapyje pateiktos informacijos absoliutaus tikslumo, išsamumo ar savalaikiškumo. Visi našumo parametrų, geometrinių leistinų nuokrypių, dizaino, medžiagų ir procesų aprašymai yra tik informaciniai ir neturėtų būti remiamasi priimant sprendimus. Galutinėms produkto specifikacijoms taikoma sutartis tarp jūsų ir trečiosios šalies tiekėjo.