Está trabalhando em um projeto especial e de repente precisa de uma peça de cobre com encaixe perfeito? Obviamente, a usinagem CNC de cobre é a solução. Isso porque esse processo permite criar as peças que você precisa rapidamente.
Além disso, economiza seu tempo e esforço. Neste artigo, exploraremos exatamente como esse processo funciona. Também abordaremos suas aplicações e vantagens.
O que é usinagem CNC de cobre?
A usinagem CNC de cobre é basicamente um processo no qual você pode fabricar diferentes componentes e ferramentas de alta precisão para os setores automotivo, eletrônico e de saúde. Para obter o formato desejado do seu produto, você pode facilmente realizar o corte, a fresagem, a retificação e a perfuração do cobre usando CNC.
5 tipos comuns de cobre para usinagem CNC
Cobre Livre de Oxigênio
O cobre é refinado por meio de um processo especial, no qual o oxigênio é removido. O OFC (Cobre Livre de Oxigênio) possui menos de 0.001% de oxigênio. O OFC é um melhor condutor de eletricidade e calor, o que o torna uma composição muito mais refinada.
O OFC pode ser dividido em dois outros graus: C10100 (Cobre Eletrônico Livre de Oxigênio) OFE e C10200 (Cobre Livre de Oxigênio) OF. O primeiro tem 99.99% de pureza e é usado em áreas altamente sensíveis, como aeroespacial e eletrônica a vácuo. O segundo tem 99.95% de pureza e é usado em cabos de alta qualidade e aplicações industriais.
Cobre de berílio
O cobre-berílio é uma combinação de cobre com uma pequena porção de berílio, que varia de 0.5 a 3%. Com a adição de berílio e outros oligoelementos, torna-se mais adequado para usinagem e usos industriais. Se você procura uma liga não magnética, resistente à corrosão e de alta condutividade, esta liga é ideal para você.
Existem três graus de cobre-berílio: o primeiro é C17200, o segundo é C17300 e o terceiro é C17500/510. Possui amplas aplicações nas áreas aeroespacial, de saúde e de defesa.
Cobre eletrolítico de piche resistente
Também conhecido como ETP, o ETP possui 99.90% de cobre puro e 0.02-0.04% de oxigênio adicionado através do processo de refino do eletrólito. O ETP é usado para transmissão elétrica em transformadores, barramentos e quadros de distribuição. Possui alta condutividade elétrica e térmica. Seu baixo custo e ampla gama de aplicações facilitam sua utilização.
Cobre telúrio
O cobre telúrio é uma liga de cobre que contém uma pequena quantidade de telúrio, de até 0.5%. Essa pequena quantidade de telúrio o torna perfeito para usinagem. Embora a condutividade elétrica seja um pouco comprometida, apresenta alta condutividade térmica. É classificado como C14500 no sistema UNS. O cobre telúrio possui uma ampla gama de aplicações, incluindo pontas de solda, aparelhagens de manobra, semicondutores e componentes de válvulas de vácuo.
Principais vantagens da usinagem CNC de cobre
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Excelente resistência à corrosão
O cobre forma uma camada de pátina que previne corrosão adicional, atuando como uma camada protetora. Isso significa que, ao fabricar produtos de cobre usinados por CNC, eles certamente serão resistentes a ácidos e álcalis (como sulfatos, cloretos e nitratos).
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Fácil de moldar e cortar
O cobre é geralmente macio em comparação com outros metais para corte em diferentes formatos. Devido à sua alta condutividade térmica, ele dissipa calor, evitando danos à ferramenta. No entanto, apesar de sua alta capacidade de usinagem, sua natureza pegajosa pode causar danos às ferramentas. Portanto, você deve sempre tentar usar ferramentas de carboneto ou aço rápido (HSS).
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Condutividade Térmica
Possui alta condutividade térmica, em torno de 385-400 W/mK. Como resultado, você pode moldar facilmente o cobre no tamanho e nas geometrias desejados durante a usinagem CNC. Isso também reduz o desgaste da ferramenta, mantém a precisão dimensional, melhora o acabamento da superfície e permite aplicações de alta precisão.
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Forte e durável
O cobre é um material forte e durável, ideal para usinagem CNC. Embora não seja tão forte quanto o ferro ou o aço, você pode dobrá-lo no formato desejado sem quebrá-lo.
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Bom fluxo de eletricidade
Por fim, o cobre é um forte condutor de eletricidade. Portanto, se você optar por usinar cobre em CNC, ele será perfeito para uma ampla gama de aplicações. Você pode usar cobre para fabricar produtos usinados em CNC nos setores aeroespacial, transmissão elétrica, automotivo, energia renovável e defesa.
Aplicações práticas do cobre em projetos CNC
- Peças aeroespaciais e automotivas
De acordo com o relatório aeroespaço e na indústria automotiva, trocadores de calor e sistemas de refrigeração são fabricados por usinagem CNC de cobre. Além disso, componentes de micro-ondas, vácuo, componentes criogênicos e estruturas de blindagem eletromagnética.
De acordo com o relatório indústria automobilística, conectores de bateria, barras de distribuição, dissipadores de calor para eletrônica de potência, eletrodos de soldagem, sensores e componentes de interruptores. Além disso, enrolamentos de motores e rotores em veículos elétricos.
- Acessórios de encanamento
Em conexões hidráulicas, são utilizados conectores de tubos de cobre, cotovelos, adaptadores roscados, conexões de compressão e conexões de flange. Outras conexões hidráulicas de cobre usinadas por CNC incluem conexões de solda e manifolds de água personalizados.
- Componentes elétricos
A usinagem CNC possui uma ampla gama de aplicações em componentes elétricos. Algumas ferramentas comuns usinadas em CNC são barramentos para painéis elétricos, terminais de cobre, terminais, dissipadores de calor, componentes de RF e micro-ondas, placas de contato de baterias e placas de aterramento elétrico.
- Trocadores de calor e radiadores
Em trocadores de calor e radiadores, são utilizados aletas de cobre usinadas em cobre, blocos coletores de cobre, placas frias para o sistema de resfriamento a líquido, tanques de radiador e tampas de extremidade. Além disso, também são utilizados cabeçotes de trocadores de calor, trocadores de calor de microcanais e blocos de cobre prontos para brasagem.
- Ferragens decorativas
Na indústria decorativa, há uma ampla gama de aplicações, incluindo maçanetas de cobre personalizadas, maçanetas, acabamentos arquitetônicos, bordas e placas de identificação de cobre gravadas. Há também algumas outras aplicações, como grades de cobre, luminárias de luxo, puxadores de gaveta personalizados e puxadores de armários.
Como a tolerância afeta a usinagem de cobre
Tolerância é o nível de desvio em relação à dimensão e aos tamanhos originais. Baixa tolerância significa que há uma janela estreita para desvios da dimensão original, enquanto alta tolerância é o inverso.
Se você definir um nível de tolerância alto, precisará de supervisão rigorosa, ferramentas avançadas e controle sobre a maciez do cobre e sua condutividade térmica. A tolerância rigorosa é adotada para fabricar peças altamente sensíveis para as indústrias aeroespacial e marítima.
Tolerâncias baixas são aceitáveis para a fabricação de ferragens decorativas, onde ±0.1 mm é permitido. Tolerâncias apertadas exigem um orçamento alto devido ao uso de ferramentas de metal duro e ao cumprimento de diretrizes rigorosas.
Considerações que você deve saber sobre usinagem de cobre
- Grau de cobre
Os graus de cobre são importantes para determinar as prioridades. Você deve saber quanta resistência, maciez, condutividade térmica e condutividade elétrica são necessárias para diferentes aplicações. Diferentes ligas de cobre têm graus diferentes, como OFC, ETP, cobre telúrio e cobre berílio. Essas ligas são subdivididas em diferentes graus, dependendo de sua condutividade, teor de oxigênio e maciez.
- Seleção de ferramentas
A seleção de ferramentas na usinagem CNC de cobre depende do tipo de cobre utilizado, do processo escolhido, do formato necessário e do nível de tolerância. Normalmente, ferramentas de metal duro polido são eficazes para usinagem CNC de cobre. Ferramentas com revestimento de ZrN também são utilizadas na usinagem CNC.
- velocidade de corte
É crucial na usinagem CNC, pois o cobre é um material macio e altamente condutor. Portanto, sua velocidade de corte determina o acabamento superficial final, a eficiência da usinagem e a vida útil da ferramenta. Baixas velocidades de corte podem causar arestas postiças, enquanto altas velocidades podem reduzir o atrito e resultar em um produto de melhor qualidade. A velocidade recomendada para uma fresa de topo de metal duro é de 200 a 500 m/min.
- Arrefecimento e Lubrificação
Devido à condutividade térmica, o calor se dissipa do cobre, o que pode causar a aderência do cobre às ferramentas. O resfriamento e a lubrificação do cobre podem reduzir o desgaste da ferramenta, melhorar o acabamento da superfície e evitar a soldagem por cavacos e o entupimento.
- Controle de Chip
O controle de cavacos é crucial no processo de usinagem CNC. O cobre é um metal macio e dúctil que pode gerar cavacos, causando desgaste da ferramenta e acabamento superficial deficiente. É fundamental controlar os cavacos para aumentar a segurança, garantir a precisão dimensional e otimizar a eficiência do processo.
- Requisitos de acabamento de superfície
O acabamento superficial final é importante para definir o desempenho e a vida útil dos componentes de cobre. Um acabamento superficial refinado melhora a condutividade elétrica e térmica, além de melhorar a vedação e a união com outras peças, além de oferecer resistência à corrosão.
- Estabilidade da Máquina
A máquina deve ser precisa para produzir componentes de cobre refinados com um melhor acabamento superficial. Uma pequena vibração na máquina pode levar a um acabamento superficial insatisfatório, desgaste da ferramenta e outros problemas. Portanto, você deve manter sua máquina em boas condições e estável.
Conclusão
Resumindo, podemos dizer que a usinagem CNC de cobre é um processo poderoso que pode ser usado em diversos setores. Não importa se o seu negócio está relacionado a eletrônicos, automotivo ou outros. Temos certeza de que essa tecnologia inteligente pode ajudá-lo em todos os cenários.
Recursos relacionados:
Escolhendo o melhor fornecedor de usinagem CNC – Fonte: HMAKING
Micro Usinagem – Fonte: HMKING
Usinagem CNC de 3 eixos – Fonte: HMKING
Ligas de cobre – Fonte: CIÊNCIA DIRETA