구리는 정말 다재다능한 금속입니다. 구리는 자연스럽게 아름답고 광택이 많은 마감재를 가지고있어 예술 작품, 주방 용품, 주방 백 스플래시, 조리대 및 보석에 이상적입니다. 또한 EDM 전극과 같은 복잡한 부품을 엔지니어링하기위한 우수한 재료 및 전기 특성을 갖추고 있습니다.
가공 부품에 구리를 사용하면 많은 이점이 있습니다. 구리는 세계에서 가장 다재다능한 금속 중 하나이며, 부식성이 높고 전기 및 열전도율이 우수합니다. 이 기사에서는 미적 이점을 넘어서는 구리 및 구리 합금에 대한 처리 방법, 설계 고려 사항 및 처리 요구 사항에 대해 논의 할 것입니다.
구리 가공 기술
순수한 구리는 연성, 가소성 및 인성으로 인해 기계를 가공하기가 어렵습니다. 합금 구리는 가공성을 향상시키고 구리 합금이 대부분의 다른 금속 물질보다 작동하기 쉽게 만듭니다. 대부분의 가공 구리 부품은 아연, 주석, 알루미늄, 실리콘 및/또는 니켈과 함께 합금 된 구리로 만들어집니다. 이 합금은 동등한 강도의 강철 또는 알루미늄 합금을 가공하는 것보다 훨씬 적은 절단력이 필요합니다.
CNC 밀링
구리 합금은 다양한 기술을 사용하여 처리 될 수 있습니다. CNC Milling은 컴퓨터 제어를 사용하여 멀티 포인트 로터리 커팅 도구의 움직임 및 작동을 관리하는 자동화 된 가공 프로세스입니다. 도구가 공작물 표면을 가로 질러 회전하고 움직일 때, 그들은 과도한 재료를 천천히 제거하여 원하는 모양과 크기를 달성합니다. 밀링은 그루브, 슬롯, 포켓, 구멍, 슬롯, 프로파일 및 플랫과 같은 다양한 설계 기능을 만드는 데 사용될 수 있습니다.
다음은 구리 또는 구리 합금의 CNC 밀링에 대한 몇 가지 지침입니다.
► 공통 절단 재료는 N10 및 N20과 같은 탄화물 응용 그룹 및 HSS 등급입니다.
► 절단 속도를 10%줄이면 공구 수명이 증가 할 수 있습니다.
► 캐스트 스킨으로 구리 캐스트 합금을 밀링 할 때는 카바이드 그룹 도구의 경우 절단 속도를 15%, HSS 등급 도구의 경우 20%를 줄입니다.
CNC 회전
구리를 가공하는 또 다른 기술은 CNC 회전인데, 여기서 공작물은 고정 상태로 유지되는 동안 공작물은 원하는 모양을 만듭니다. CNC 회전은 많은 전자 및 기계 부품의 제조에 적합한 가공 시스템입니다.
비용 효율성, 정밀도 및 제조 속도 증가를 포함하여 CNC 회전을 사용하면 많은 이점이 있습니다. 구리는 열의 우수한 도체이며 다른 재료보다 열을 생성하여 시간이 지남에 따라 도구 마모를 증가시킬 수 있기 때문에 구리 공작물을 돌릴 때 속도를 신중하게 고려하는 것이 특히 중요합니다.
CNC 회전 구리 또는 구리 합금을위한 몇 가지 팁은 다음과 같습니다.
► 70 ° ~ 95 °의 범위에서 공구 모서리 각도를 설정합니다.
► 쉽게 번지는 사분의 코퍼는 약 90 ° 베젤이 필요합니다.
► 컷과 도구의 감소 된 도구의 응력 감소 도구의 응력 감소, 공구 수명 증가 및 절단 속도
► 주요 절단 가장자리와 작은 절단 가장자리 (도구 포함 각도) 사이의 각도를 높이면 도구가 더 높은 기계적 부하를 견딜 수 있으며 열 응력이 낮아집니다.
설계 고려 사항
구리 가공 부품으로 설계 할 때 고려해야 할 여러 가지 요소가 있습니다. 일반적으로 구리가 비싸기 때문에 필요할 때만 구리를 사용해야하며 구리에서 전체 부품을 생산할 필요는 없습니다. 좋은 디자인은 작은 부분의 구리를 사용하여 특이한 특성을 최대화합니다.
구리 또는 구리 합금 부품을 선택하는 몇 가지 일반적인 이유는 다음과 같습니다.
► 높은 부식 저항
► 손쉬운 납땜을 위해 전기 및 열전도율을 높이십시오
► 높은 연성
► 가공 가능한 합금
올바른 재료 등급을 선택하십시오
디자인 단계에서는 응용 프로그램에 대한 올바른 등급의 구리 등급을 선택하는 것이 매우 중요합니다. 예를 들어, 완전 기계적 부품에 순수한 구리를 사용하는 것은 어렵뿐만 아니라 비 경제적입니다. C101 (순수 구리)은 순도 (99.99% 구리)로 인해 더 전도성이 있지만 가공 가능성이 떨어지는 반면 C110은 일반적으로 처리하기가 더 쉽고 비용 효율적입니다. 따라서 올바른 재료 등급을 선택하면 설계 기능에 중요한 속성에 따라 다릅니다.
제조 가능성을위한 설계
어떤 재료를 사용하든 DFM은 항상 우선해야합니다. Fictiv에서는 응용 프로그램에 필요한 기능을 유지하면서 가능한 한 넓게 공차를 유지하는 것이 좋습니다. 또한 차원 검사를 제한하고, 반경이 작은 깊은 주머니를 피하고, 부품 설정 수를 제한하는 것이 가장 좋습니다.
어떤 재료를 사용하든 DFM은 항상 첫 번째 선택 여야합니다. 응용 프로그램에 필요한 기능을 유지하면서 공차를 최대한 넓게 유지하는 것이 좋습니다. 또한 차원 검사를 제한하고, 반경이 작은 깊은 홈을 피하고, 부품 설정 수를 제한하는 것이 가장 좋습니다.
특히 구리 부품을 설계 할 때 특정 모범 사례는 다음과 같습니다.
► 최소 벽 두께 0.5 mm를 유지하십시오
► CNC 밀링의 최대 부품 크기는 1200*500*152mm이고 CNC 회전의 최대 부품 크기는 152*394mm입니다.
► 언더컷의 경우 정사각형 프로파일, 전체 반경 또는 도베 테일 프로파일을 유지하십시오.
완성 된 구리
가공이 완료된 후에는 귀하의 요구에 가장 적합한 프로세스를 결정할 때 고려해야 할 여러 가지 요소가 있습니다. 표면 마감 제어의 첫 번째 단계는 CNC 가공 공정 중입니다. 특정 CNC 가공 매개 변수는 가공 부품의 표면 품질, 예를 들어 코 반경 또는 공구 코너 반경을 변경하기 위해 제어 할 수 있습니다.
부드러운 구리 합금과 순수한 구리의 경우 마감의 품질은 코 반경에 직접적으로 크게 좌우됩니다. 연한 금속의 적용을 방지하고 표면 거칠기를 줄이기 위해 코 반경을 최소화해야합니다. 이렇게하면 코가 작은 코 반경이 공급 자국을 줄이기 때문에 더 높은 품질의 절단 표면을 만듭니다. 기존의 코 반경 도구와 비교할 때 와이퍼 인서트는 피드 속도를 변경하지 않고 표면 마감을 개선 할 수 있기 때문에 선택되는 도구입니다.
후 처리로 부품 마감 요구 사항을 달성 할 수도 있습니다.
► 관리 연마 - 노동 집약적이지만 연마는 매력적인 마무리를 생성합니다.
► Media Sandblasting- 이것은 균일 한 무광택 마감을 만들고 작은 결함을 숨 깁니다.
► 전기 - 전도성으로 인해 구리를 마무리하기에 우수한 구리를 밝게합니다.
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