Usinagem CNC de cobre:​​classes, considerações e aplicações

O cobre continua sendo um dos materiais metálicos mais antigos. Isso não é surpreendente, considerando as propriedades excepcionais dos materiais de cobre. Mais especificamente, o cobre possui excelente resistência à corrosão e condutividade térmica e elétrica. Assim, tornando-os valiosos para diversas aplicações.

A usinagem CNC de cobre é um dos serviços de usinagem de metais mais precisos empregados em várias indústrias para a fabricação de peças de cobre. No entanto, existem várias considerações associadas à usinagem de peças de cobre.

Este guia examina tudo o que você precisa saber sobre usinagem CNC de cobre, suas aplicações e os vários fatores a serem considerados antes de usinar cobre.

CNC facilita a usinagem de cobre

As máquinas de controle numérico computadorizado (CNC) estão entre as tecnologias de fabricação mais procuradas empregadas para aplicações de usinagem. Isso se deve à sua alta velocidade, exatidão, precisão e compatibilidade com diversos materiais.

Acima de tudo, este serviço de usinagem tornou-se muito comum na fabricação de diversos materiais em peças desejadas, e o cobre não é exceção. Anteriormente, a usinagem do cobre era tediosa devido à sua alta flexibilidade, tenacidade e plasticidade.

Ainda assim, a usinagem CNC tornou a usinagem de peças de cobre muito mais gerenciável. Tudo isso graças aos processos automatizados envolvidos na usinagem das peças de cobre desejadas.

Graus de materiais de cobre para usinagem CNC

Os materiais de cobre são um dos principais grupos de metais comerciais. Em grande parte, você descobrirá que diferentes classes de materiais de cobre estão disponíveis para usinagem de peças de cobre. Além disso, eles compreendem propriedades variadas adequadas para projetos de usinagem específicos.

Portanto, escolher o material certo para o seu projeto de usinagem pode ser complicado, pois envolve vários fatores.

Mesmo assim, identificar o material com propriedades adequadas para suas peças de cobre é o primeiro passo para empregar a usinagem.

Dê uma olhada nas diferentes classes de materiais de cobre para usinagem CNC abaixo:

1. Cobre puro

Os materiais de cobre puro são geralmente macios e maleáveis. O grau diluído de cobre puro contém uma pequena quantidade de vários elementos de liga. Portanto, isso ajuda a alterar uma ou mais propriedades fundamentais do cobre puro para as formas desejadas. Da mesma forma, adicionar outros elementos de liga a este grau de cobre aumenta sua tenacidade.

Os graus comerciais de cobre puro contêm cerca de 0,7% de impurezas totais em sua composição. Você descobrirá que eles são designados pelos números UNS C10100 a C13000 com base nos elementos adicionados e no nível de impureza.

O cobre puro é mais adequado para a fabricação de equipamentos elétricos. Eles incluem fiação e motores. Além disso, este grau de cobre se aplica em máquinas industriais, como trocadores de calor.

2. Cobre Eletrolítico

O cobre de passo resistente eletrolítico origina-se do cobre catódico. Cobre catódico significa cobre refinado por eletrólise.

Geralmente, o processo envolve o preenchimento de compostos de cobre em uma solução. Em seguida, a aplicação de eletricidade adequada ajuda a purificar o material de cobre. Como resultado, a maior parte do cobre eletrolítico contém menos impurezas do que outros tipos de cobre.

Você descobrirá que o C11000 é o mais prevalente de todos os graus de cobre eletrolítico. C11000 geralmente contém menos de 50 partes por milhão de impurezas metálicas, incluindo enxofre. Além disso, possuem alta condutividade elétrica, até 100% IACS (International Annealed Copper Standard).

Sua ductilidade excepcional os torna adequados para aplicações elétricas. Eles incluem enrolamentos, cabos, fios e barramentos.

3. Cobre sem oxigênio

Comparado a outros tipos de cobre, os cobres sem oxigênio têm a mais alta pureza. Eles também contêm pouco ou nenhum conteúdo de oxigênio. Na maioria dos casos, os graus de cobre sem oxigênio incluem muitos componentes elétricos de cobre de alta condutividade. No entanto, C10100 e C10200 são os mais comuns.

• C10100, conhecido como Oxygen-free electronic (OFE), é um cobre puro com cerca de 0,0005% de teor de oxigênio. Mais ainda, é o mais caro desses graus de cobre.
• C10200, também chamado de livre de oxigênio (OF), contém cerca de 0,001% de oxigênio. Também possui alta condutividade elétrica com pelo menos 100% de IACS, o que não é melhor do que os materiais de cobre eletrolítico.

Esses materiais de cobre sem oxigênio são fabricados por fusão por indução usando cobre catódico de alta qualidade. Neste processo de fabricação, o cobre catódico é fundido em condições não oxidantes fornecidas pelo revestimento do banho de grafite. Assim, isso ajuda a reduzir o teor de hidrogênio na atmosfera de trabalho.

Cobres isentos de oxigênio são mais adequados para eletrônicos de alto vácuo devido à sua alta condutividade. Eles incluem tubos transmissores e vedações de vidro para metal.

4. Cobres de Usinagem Livre

Este material de cobre compreende vários elementos de liga. Os elementos notáveis ​​incluem níquel, estanho, fósforo e zinco. A presença desses elementos ajuda a aumentar a usinabilidade desse grau de cobre.

Além disso, os materiais de cobre de usinagem livre compreendem ligas de cobre, como bronze e latão. Tome nota do seguinte:

• O bronze é uma liga de cobre, estanho e fósforo conhecida por sua dureza e resistência ao impacto.
• O latão é uma liga de cobre e zinco com excepcional trabalhabilidade e resistência à corrosão.

Os materiais de cobre de usinagem livre são adequados para uma ampla variedade de usinagem de peças de cobre. Eles incluem moedas, tochas, componentes elétricos usinados, engrenagens, rolamentos, hidráulica automotiva, etc.

Benefícios e desvantagens das peças de cobre CNC

A maioria das peças de cobre CNC disponíveis hoje tem vantagens e desvantagens específicas. Confira-os abaixo:

Benefícios

Geralmente, a maioria das peças de cobre CNC tem boa usinabilidade, ductilidade e resistência ao impacto. Eles também mostram uma alta condutividade térmica e elétrica, corrosão e resistência ao desgaste

Outro benefício da usinagem CNC para peças de cobre é a boa conformabilidade em processos a quente e a frio. Além disso, as peças de cobre CNC são compatíveis com vários acabamentos de superfície econômicos.

Desvantagens

Apesar dos prós gerais, algumas desvantagens estão associadas à usinagem de peças de cobre com CNC. Por exemplo, nem todos os materiais de cobre podem passar por processos como soldagem por pontos, soldagem a arco de metal revestido, etc.

Além disso, diferentes graus de cobre têm propriedades de resistência à corrosão variadas. Assim, algumas peças de cobre CNC são suscetíveis à corrosão em atmosferas com substâncias reativas.

Fatores a serem considerados na usinagem CNC de cobre

As peças de cobre CNC continuam a impulsionar a demanda popular. Mesmo assim, existem alguns fatores vitais a serem considerados antes da usinagem de peças de cobre. Confira abaixo alguns desses fatores:

1. Escolhendo o grau certo de material de cobre

Antes da usinagem de cobre CNC, você deve selecionar o tipo correto de material de cobre mais adequado para sua aplicação. Por exemplo, escolher cobre puro para fabricar peças mecânicas é inapropriado e caro. Como tal, a excelente usinabilidade do cobre de usinagem livre o torna mais adequado.

Além disso, eles também são econômicos. Portanto, você deve examinar as propriedades necessárias para suas peças de cobre para selecionar a classe de cobre correta para usinagem.

2. Design para Fabricação

Você também deve atender aos requisitos e especificações do projeto antes de usinar o cobre. Isso o ajudará a obter a funcionalidade necessária para sua peça de cobre fabricada.

Uma regra geral é que é melhor usar e manter uma espessura de parede de 0,5 mm para fabricar peças de cobre estéticas.
Além disso, você também pode se envolver em algumas práticas recomendadas de design. Eles incluem a redução do número de configurações de peças, verificações de dimensão e prevenção de bolsões profundos com raios pequenos.

3. Defina a taxa de alimentação de ajuste

A taxa de avanço é a velocidade na qual a ferramenta de corte engata na peça de trabalho. Portanto, você deve definir a taxa de alimentação correta antes da usinagem da peça de cobre, pois isso afeta a qualidade, a vida útil e o acabamento da superfície da peça de cobre. Além disso, o cobre conduz o calor rapidamente. Assim, uma alta taxa de avanço pode aumentar o desgaste da ferramenta ao longo do tempo.

4. Escolha o material de ferramenta certo

Muitos graus de cobre têm usinabilidade e solidez variáveis. Assim, a seleção do material de ferramenta adequado para a usinagem de peças de cobre permanece essencial. Além disso, você descobrirá que a usinagem de aço CNC se aplica à fabricação de ferramentas de corte de alta velocidade usadas na usinagem de cobre. Isso ajuda a evitar complicações como desgaste da ferramenta e formação de cavacos.

Acabamentos de superfície e opções de pós-processamento para peças de cobre

Como o nome indica, os acabamentos de superfície são processos após a fabricação de peças metálicas. Geralmente, esses pós-processos visam alterar a superfície das peças de cobre para obter propriedades específicas e torná-las mais atraentes.

Abaixo estão os acabamentos de superfície padrão aplicáveis ​​às peças de cobre.

Eletropolimento

Durante o eletropolimento, uma camada microscópica de material é removida da superfície das peças de cobre. Este material varia tipicamente entre 0,00254mm a 0,0635mm de largura. Como resultado, esse método de pós-processamento ajuda a tornar a superfície da peça de cobre acabada mais lisa e brilhante.

Além disso, o eletropolimento pode ajudar a melhorar a resistência à corrosão das peças de cobre acabadas.

Eletrogalvanização

A galvanoplastia de cobre ajuda a proteger ainda mais a superfície externa de suas peças de cobre contra a oxidação. As placas de metal são implementadas sem interromper sua condutividade elétrica e térmica. Assim, esse processo ajuda a prolongar a longevidade de suas peças de cobre.

Explosão de mídia

Este método de pós-processamento ajuda a cobrir as falhas nas peças de cobre fabricadas. Além disso, o jateamento de contas cria um acabamento durável, mais maçante e mais sutil.

Técnicas para usinagem de peças de cobre

Vários serviços de usinagem de metais são empregados em muitas indústrias para a produção de peças metálicas, mas algumas técnicas de usinagem são adequadas apenas para determinados materiais metálicos. Você concorda que a usinagem de cobre puro pode ser mais desafiadora do que a usinagem de latão.

Como uma liga de cobre, o latão contém outros elementos de liga, como o zinco, tornando-o muito mais fácil de usinar do que a maioria dos materiais metálicos. Como tal, você pode usinar ligas de cobre usando várias técnicas.

Confira abaixo algumas das técnicas indicadas para usinagem de peças de cobre:

Fresagem para peças de cobre

O fresamento CNC é um processo de usinagem automatizado que controla o movimento e a taxa de avanço das ferramentas de corte rotativas. Assim, na fresagem CNC de cobre, as ferramentas giram e se movem pela superfície dos materiais de cobre. Em seguida, os materiais de cobre em excesso são removidos lentamente até que a forma e o tamanho necessários sejam formados.

A fresagem CNC é mais comum com ligas de cobre, pois possuem melhor usinabilidade e produzem peças precisas e intrincadas. Os fabricantes costumam usar a fresa de topo de metal duro de 2 canais para fresamento de cobre.

Além disso, especialistas usam esse processo para fabricar diversas características de design para peças de cobre. Eles incluem entalhes, bolsos, furos, ranhuras, ranhuras, superfícies planas, contornos, etc.

Torneio para peças de cobre

Este processo de fabricação requer a fixação dos materiais de cobre em uma posição. Mais ainda, as ferramentas de corte alimentadas na peça de trabalho permanecem estacionárias. Assim, o material de cobre girando na velocidade ajustada adequada reduz em tamanho para a dimensão desejada.

O torneamento é adaptável para muitas ligas de cobre e permite a fabricação rápida de peças de cobre de alta precisão. Além disso, esse processo também é econômico. Assim, o torneamento de cobre CNC é adequado para a fabricação de muitos componentes eletrônicos e mecânicos, como conectores de fios elétricos, válvulas, barramentos, radiadores, etc.

Aplicações de Usinagem CNC de Cobre

As peças CNC de cobre são valiosas em vários setores, incluindo empresas elétricas, construção, transporte e bens de consumo.



Abaixo estão as aplicações de usinagem CNC de cobre:

• Permutadores de calor
• Conectores elétricos
• Radiadores
• Rolamentos e engrenagens
• Bocais de soldagem a gás, etc

Serviços de usinagem de cobre na WayKen

As peças de cobre CNC são adequadas para muitas aplicações diferentes hoje. No entanto, serviços de usinagem de cobre de qualidade são essenciais para atender às especificações e requisitos de projeto para essas peças de cobre.

Na WayKen, temos profissionais experientes que podem lidar com todos os seus serviços de usinagem CNC de cobre. Possuímos técnicas de fresamento CNC e torneamento de cobre de alto nível para atender ao seu projeto de produto específico.

Entre em contato conosco hoje para obter um serviço de suporte individual e você receberá uma resposta dentro de 12 horas.

Perguntas frequentes

Qual ​​é a velocidade de corte para cobre?

Você pode aplicar diferentes velocidades de corte para materiais de cobre. Mas observe que isso depende da classe do cobre e do método de usinagem. Por exemplo, uma velocidade de corte padrão de 2.000 a 4.000 fpm é aplicada ao fresar latão

O cobre é fácil de usinar?

A facilidade de fresagem de cobre varia de acordo com o grau do material de cobre em que você está trabalhando. Você descobrirá que o cobre puro é um metal complicado de usinar devido à sua alta plasticidade e resistência. Em contraste, ligas de cobre como latão são muito mais fáceis de fresar devido à sua usinabilidade aprimorada.

Qual ​​elemento de liga em cobre é adequado para usinagem de alta velocidade?

A liga de cobre com elementos como zinco, estanho, níquel, alumínio e silício melhora a usinabilidade do cobre. Portanto, isso o torna adequado para usinagem de alta velocidade.