Werkt u aan een speciaal project en heeft u plotseling een koperen onderdeel nodig dat perfect past? Dan is CNC-bewerking van koper de oplossing. Met dit proces kunt u namelijk snel de onderdelen maken die u nodig heeft.
Bovendien bespaart het u tijd en moeite. In dit artikel leggen we uit hoe dit proces precies werkt. We bespreken ook de toepassingen en voordelen ervan.
Wat is CNC-bewerking van koper?
Als we het hebben over CNC-bewerking van koper, is dat in principe een proces waarmee u verschillende zeer nauwkeurige componenten en gereedschappen kunt maken voor de auto-, elektronica- en gezondheidszorgindustrie. Om de gewenste vorm van uw product te bereiken, kunt u koper eenvoudig snijden, frezen, slijpen en boren met behulp van CNC.
5 veelvoorkomende soorten koper voor CNC-bewerking
Zuurstofvrij koper
Koper wordt geraffineerd gemaakt met behulp van een speciaal proces, waarbij zuurstof wordt verwijderd. OFC (zuurstofvrij koper) bevat minder dan 0.001% zuurstof. OFC geleidt elektriciteit en warmte beter, waardoor het een veel geraffineerdere samenstelling heeft.
OFC kan worden onderverdeeld in twee andere kwaliteiten: C10100 (zuurstofvrij elektronisch koper) OFE en C10200 (zuurstofvrij koper) OFE. De eerste is 99.99% zuiver en wordt gebruikt in zeer gevoelige gebieden, zoals de lucht- en ruimtevaart en vacuümelektronica. De tweede is 99.95% zuiver en wordt gebruikt in hoogwaardige kabels en industriële toepassingen.
Beryllium koper
Berylliumkoper is een combinatie van koper met een kleine hoeveelheid beryllium, ongeveer 0.5-3%. Door de toevoeging van beryllium en andere sporenelementen is het geschikter voor machinale bewerking en industriële toepassingen. Als u op zoek bent naar een niet-magnetische, corrosiebestendige en hooggeleidende legering, dan is dit een geschikte keuze.
Er zijn drie soorten berylliumkoper: de eerste is C17200, de tweede is C17300 en de derde is C17500/510. Het kent brede toepassingen in de lucht- en ruimtevaart, de gezondheidszorg en defensie.
Elektrolytisch taai koper
Dit staat ook bekend als ETP. Bij ETP bestaat het koper voor 99.90% uit zuiver koper en wordt er 0.02-0.04% zuurstof toegevoegd tijdens het elektrolytraffinageproces. ETP wordt gebruikt voor elektrische transmissie in transformatoren, verdeelrails en schakelinstallaties. Het heeft een hoge elektrische en thermische geleidbaarheid. Het is gemakkelijk te gebruiken vanwege de lage kosten en brede toepassingsmogelijkheden.
Tellurium Koper
Telluriumkoper is een koperlegering met een kleine hoeveelheid tellurium, tot 0.5%. Deze kleine hoeveelheid tellurium maakt het perfect voor machinale bewerking. Hoewel de elektrische geleidbaarheid enigszins is verminderd, heeft het een hoge thermische geleidbaarheid. Het is geclassificeerd als C14500 in het UNS-systeem. Telluriumkoper kent een breed scala aan toepassingen, waaronder laspunten, schakelapparatuur, halfgeleiders en vacuümbuiscomponenten.
Belangrijkste voordelen van CNC-bewerking van koper
-
Uitstekende corrosiebestendigheid
Koper vormt een patinalaag die verdere corrosie voorkomt door als beschermlaag te fungeren. Dit betekent dat koperen CNC-gefreesde producten gegarandeerd bestand zijn tegen zuren en logen (zoals sulfaten, chloriden en nitraten).
-
Gemakkelijk te vormen en te snijden
Koper is over het algemeen zacht in vergelijking met andere metalen, waardoor het in verschillende vormen te snijden is. Door de hoge thermische geleidbaarheid voert het warmte af, waardoor het gereedschap niet beschadigd raakt. Ondanks de hoge verspaningscapaciteit kan de rubberachtige aard echter schade aan het gereedschap veroorzaken. Probeer daarom altijd gereedschap van hardmetaal of snelstaal (HSS) te gebruiken.
-
Warmtegeleiding
Dit heeft een hoge thermische geleidbaarheid van ongeveer 385-400 W/mK. Hierdoor kunt u koper gemakkelijk in de gewenste maat en geometrie vormen tijdens CNC-bewerking. Dit vermindert ook de gereedschapsslijtage, behoudt de maatnauwkeurigheid, verbetert de oppervlakteafwerking en maakt zeer nauwkeurige toepassingen mogelijk.
-
Sterk en duurzaam
Koper is een sterk en duurzaam materiaal dat ideaal is voor CNC-bewerking. Hoewel het niet zo sterk is als ijzer of staal, kun je het in de gewenste vorm buigen zonder het te breken.
-
Goede elektriciteitsstroom
Ten slotte is koper een sterke geleider van elektriciteit. Als u ervoor kiest om koper te CNC-bewerken, is het daarom perfect voor een breed scala aan toepassingen. U kunt koper gebruiken voor de productie van CNC-bewerkte producten in de lucht- en ruimtevaart, elektriciteitstransmissie, auto-industrie, hernieuwbare energie en defensie.
Praktische toepassingen van koper in CNC-projecten
- Lucht- en ruimtevaart- en auto-onderdelen
In de ruimte In de automobielindustrie worden warmtewisselaars en koelsystemen gemaakt met behulp van CNC-koperbewerking. Daarnaast worden microgolfcomponenten, vacuümcomponenten, cryogene componenten en elektromagnetische afschermingsstructuren geproduceerd.
In de auto-industrie, batterijconnectoren, busstaven, koellichamen voor vermogenselektronica, laselektroden, sensoren en schakelcomponenten. Daarnaast ook motorwikkelingen en rotoren in elektrische voertuigen.
- Sanitair fittingen
In de loodgietersbranche worden koperen buiskoppelingen, bochten, schroefdraadadapters, knelkoppelingen en flarekoppelingen gebruikt. Andere koperen CNC-gefreesde loodgietersfittingen zijn sweatkoppelingen en waterverdelers op maat.
- Elektrische componenten
Er zijn talloze toepassingen voor CNC-bewerking in elektrische componenten. Enkele veelgebruikte CNC-gereedschappen zijn busbars voor elektrische panelen, koperen aansluitingen, kabelschoenen, koellichamen, RF- en microgolfcomponenten, batterijcontactplaten en elektrische aardingsplaten.
- Warmtewisselaars en radiatoren
In warmtewisselaars en radiatoren worden koperbewerkte koperen vinnen, koperen verdeelblokken, koelplaten voor het vloeistofkoelsysteem, radiatortanks en eindkappen gebruikt. Daarnaast worden ook headers van warmtewisselaars, microchannel warmtewisselaars en soldeerklare koperen blokken gebruikt.
- Decoratieve hardware
In de decoratieve industrie zijn er talloze toepassingen, waaronder op maat gemaakte koperen deurklinken, knoppen, architecturale versieringen, randen en gegraveerde koperen naamplaatjes. Daarnaast zijn er nog een aantal andere toepassingen, zoals koperen roosters, luxe lampen, op maat gemaakte ladegrepen en kastgrepen.
Hoe tolerantie de bewerking van koper beïnvloedt
Tolerantie is de mate van afwijking van de oorspronkelijke afmetingen. Een lage tolerantie betekent dat u een kleine afwijking van de oorspronkelijke afmeting heeft, en een hoge tolerantie is andersom.
Als u de tolerantie hoog instelt, betekent dit dat u sterk toezicht, geavanceerde gereedschappen en controle over de zachtheid van koper en de thermische geleidbaarheid nodig hebt. Nauwe toleranties worden gebruikt voor de productie van zeer gevoelige onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart en de maritieme industrie.
Een lage tolerantie is acceptabel voor het maken van decoratieve hardware, waarbij ±0.1 mm is toegestaan. Nauwe toleranties vereisen een hoog budget vanwege het gebruik van hardmetalen gereedschappen en het volgen van strikte richtlijnen.
Overwegingen die u moet weten bij het bewerken van koper
- Koperkwaliteit:
Koperkwaliteiten zijn belangrijk bij het bepalen van de prioriteiten. U moet weten hoeveel sterkte, zachtheid, thermische geleidbaarheid en elektrische geleidbaarheid u nodig heeft voor verschillende toepassingen. Verschillende koperlegeringen hebben verschillende kwaliteiten, zoals OFC, ETP, telluriumkoper en berylliumkoper. Deze legeringen worden verder onderverdeeld in verschillende kwaliteiten, afhankelijk van hun geleidbaarheid, zuurstofgehalte en zachtheid.
- Gereedschapsselectie
De gereedschapskeuze voor CNC-bewerking van koper hangt af van het type koper dat u gebruikt, het gekozen proces, de gewenste vorm en het tolerantieniveau. Gepolijst hardmetaal is doorgaans effectief voor CNC-bewerking van koper. ZrN-gecoate gereedschappen worden ook gebruikt bij CNC-bewerking.
- snijsnelheid
Het is cruciaal bij CNC-bewerking, omdat koper een zacht en zeer geleidend materiaal is. De snijsnelheid bepaalt dus de uiteindelijke oppervlakteafwerking, de bewerkingsefficiëntie en de standtijd. Lage snijsnelheden kunnen snijkantopbouw veroorzaken en hoge snelheden kunnen de wrijving verminderen en resulteren in een beter product. De aanbevolen snelheid voor een hardmetalen frees is 200-500 m/min.
- Koeling en smering
Door thermische geleidbaarheid wordt de warmte van koper afgevoerd, waardoor het aan gereedschap kan vastplakken. Koelen en smeren van koper kan gereedschapslijtage verminderen, de oppervlakteafwerking verbeteren en spaanlassen en verstopping voorkomen.
- Chipcontrole
Spaanbeheersing is belangrijk in het CNC-bewerkingsproces. Koper is een zacht en ductiel metaal dat spaanvorming kan veroorzaken, wat uiteindelijk leidt tot gereedschapsslijtage en een slechte oppervlakteafwerking. U moet de spaanbeheersing verbeteren om de veiligheid te verbeteren, de maatnauwkeurigheid te garanderen en de procesefficiëntie te verhogen.
- Vereisten voor oppervlakteafwerking
De uiteindelijke oppervlakteafwerking is belangrijk voor de prestaties en levensduur van koperen componenten. Een verfijnde oppervlakteafwerking verbetert de elektrische en thermische geleidbaarheid, verbetert de afdichting en aansluiting met andere onderdelen en biedt bovendien corrosiebestendigheid.
- Machinestabiliteit
De machine moet nauwkeurig zijn om geraffineerde koperen componenten met een betere oppervlakteafwerking te produceren. Een kleine trilling in de machine kan leiden tot een slechte oppervlakteafwerking, gereedschapsslijtage en andere problemen. Daarom is het belangrijk dat uw machine goed en stabiel blijft.
Conclusie
Samenvattend kunnen we zeggen dat CNC-bewerking van koper een krachtig proces is dat u in vele sectoren kunt gebruiken. Het maakt niet uit of uw bedrijf actief is in de elektronica, de auto-industrie of andere sectoren. We zijn ervan overtuigd dat deze slimme technologie u in alle scenario's goed van pas kan komen.
Gerelateerde bronnen:
De beste leverancier van CNC-bewerking kiezen – Bron: HMAKING
Micro-bewerking – Bron: HMKING
3-assige CNC-bewerking – Bron: HMKING
Koperlegeringen – Bron: SCIENCE DIRECT