عدد قليل من المواد تحمل أهمية تاريخية مثل البرونز. تم تطوير هذه السبائك القائمة على النحاس لأول مرة منذ أكثر من 5000 عام خلال العصر البرونزي ، وقد أحدثت ثورة في الأدوات والأسلحة والفن ، وتستغرق عصرًا جديدًا من الحرفية البشرية. على الرغم من أن البرونز يرتبط غالبًا بالتصوير وتزوير اليد ، في التصنيع الحديث ، إلا أنه يستخدم على نطاق واسع في المحامل والبطانات والتروس ومكونات الصمام ، حيث يتم الانتهاء من الأجزاء المصبوب بواسطةالآلات الدقةلتلبية التحمل الضيق.
سيناقش هذا الدليل ماهية تصنيع CNC البرونزية ، وأنواع البرونز المتاحة ، وعمليات الآلات ، والتحديات الشائعة ، وكيفية التغلب عليها.
تعتبر تصنيع CNC البرونزية عملية تستخدم آلات CNC لإنتاج أجزاء من البرونز - سبيكة من النحاس مع القصدير 5-12 ٪ عادة. غالبًا ما تتم إضافة كميات صغيرة من العناصر الأخرى - مثل الألمنيوم أو الفوسفور أو المنغنيز أو الرصاص لتحقيق أداء محدد.
البرونز ، مثلالنحاسوغيرهاسبائك النحاس، لديه مجموعة من خصائص المقاومة الكهربائية والحرارية والتآكل الهامة. لكن قوتها الميكانيكية أقل عمومًا من قواعد العديد من المعادن الأخرى القابلة للآلة (على الرغم من أنها أعلى من النحاس والنحاس). على الرغم من أنه لا يتطابق مع القابلية للآلات الاستثنائية للنحاس النحاس المجاني (المصنفة بنسبة 100 ٪) ، إلا أن العديد من الدرجات البرونزية لا تزال توفر قابلية جيدة. برونز القصدير النموذجي لهما تصنيف قابلية للآلات يتراوح بين 60 و 75 ٪ ، لذلك من الأفضل استخدامها على التوتر المنخفضمكونات CNC المخصصة. كما أنه يحتوي على احتكاك منخفض ومقاومة تآكل ممتازة ، مما يجعله مناسبًا جيدًا للأجزاء المنزلق.
يشير البرونز إلى عائلة من سبائك النحاس النحاسية التي يختلف أدائها بناءً على عناصر السبائك المحددة. أدناه ، سنستكشف الدرجات البرونزية الأكثر شيوعًا في تصنيع CNC.
عادةً ما يحتوي برونز الصفيح المحترم على 83-92 ٪ من النحاس و 7-12 ٪ من القصدير و 4-8 ٪ من الرصاص. إنها واحدة من أسهل البرونز في الآلة-يعمل الرصاص كمواد تشحيم مدمجة وتشجع بشكل كبير كسر الرقائق. يوفر القصدير قوة صلبة ومقاومة للتآكل.
ومع ذلك ، فإن قوتها وشدها تقل عن قوته من البرونز العالي أو الألومنيوم ، وتذوب الطور الرصاص فوق 300 درجة مئوية ، مما يجعلها غير مناسبة للأجزاء الساخنة أو المحملة بكثافة. كما أنه لا يمكن أن يتطابق مع مقاومة التعب لبرونز الفوسفور أو مقاومة التآكل الشديد لدرجات عالية ، ومقاومة التآكل محدودة في الوسائط العدوانية مثل مياه البحر أو البيئات الحمضية أو القلوية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن برونز الصفيح المحترم غير مناسب للتطبيقات ذات الدرجة الغذائية أو الصالحة للشرب بسبب سمية الرصاص.
الدرجات المشتركة:C93200 (SAE 660) ، C93600 ، C93700
الاستخدامات النموذجية:المحامل ، البطانات ، أسطح الدفع ، ألواح التآكل ، أجزاء الآلة العامة
الفوسفور البرونز هو سبيكة من النحاس مع القصدير 4-6 ٪ عادة وإضافة صغيرة من الفسفور (حوالي 0.01-0.35 ٪). يحسن الفوسفور مقاومة التآكل ، الصلابة ، ويعمل بمثابة مأكولات الأكسدة أثناء صناعة السبائك ، مما يؤدي إلى هياكل الحبوب النظيفة.
توفر هذه السبائك قوة تعب عالية ومقاومة تآكل ممتازة. تاريخيا ، تم استخدام البرونز الفوسفور في الأجهزة البحرية - على سبيل المثال ، تم صنع بعض مراوح السفن منها بسبب متانة مياه البحر. اليوم ، غالبًا ما توجد في الينابيع ، والموصلات الكهربائية ، والبطانات ، والمحامل ، والبراغي حيث يلزم وجود مزيج من المتانة ومقاومة التآكل. ومع ذلك ، من الصعب بشكل ملحوظ الماكينة: درجة شائعة مثل C51000 (5 ٪ من القصدير ، 0.2 ٪ الفوسفور) لديها تصنيف قابلية للآلات فقط حوالي 20 ٪ نسبة إلى النحاس الحر.
الدرجات المشتركة:C51000 ، C52100
الاستخدامات النموذجية:الينابيع ، الموصلات الكهربائية ، البراغي ، البطانات الصغيرة
يحتوي البرونز المصنوع من الألومنيوم عمومًا على حوالي 5-12 ٪ AL ، مع النحاس الرصيد (≈85-92 ٪) ، بالإضافة إلى 3-5 ٪ Fe وما يصل إلى 1.5 ٪ Ni (مع Mn Mn ، Si) لمقاومة قوة ومضافة للتآكل. إنها الأقوى من البرونز الشائعة ، حيث تصل قوة الشد إلى 500-620 ميجا باسكال في عمليات الإغراء المعالجة بالحرارة ، مماثلة للصلب المتوسط. كما أن لديها مقاومة تآكل ممتازة ، وخاصة في البيئات البحرية والكيميائية ، لأن الألومنيوم في سبيكة يشكل أكسيد واقية على السطح.
من حيث القابلية للآلات ، فإن البرونز المصنوع من الألومنيوم قابل للآلية بشكل معتدل. C95400 ، على سبيل المثال ، لديه تصنيف القابلية للآلات حوالي 60 ٪. نظرًا لارتفاع صلابة وميله إلى العمل ، يتطلب برونز الألمنيوم CNC إعدادات صلبة وأدوات كربيد حادة والتحكم الدقيق للتغذية للحفاظ على الدقة وحياة الأدوات.
الدرجات المشتركة:C95400 ، C95500 ، C95900
الاستخدامات النموذجية:الأجهزة البحرية ، مكونات الصمام/المضخة ، البطانات عالية التحميل ، التروس
يتكون البرونز السيليكون عمومًا من حوالي 96 ٪ من النحاس وسيليكون 2-4 ٪ ، مع إضافات صغيرة من الزنك أو المنغنيز. توفر هذه السبائك توازنًا جيدًا مع القوة المعتدلة ، ومقاومة تآكل ممتازة ، وقابلية لحام جيدة. كما أن لديها مظهر دافئ وذهبي ، وغالبًا ما يفضل للتطبيقات المعمارية أو الفنية.
في تصنيع CNC ، يعتبر البرونز السيليكون لديه قابلية للآلة العادلة ، حوالي 30 ٪ بالنسبة إلى النحاس النحاسي الخالي من الحرية. إنه ينتج رقائق نظيفة وتشطيبات جيدة عند تشكيلها تحت سرعات القطع المعتدلة والأعلاف. على الرغم من صمغها قليلاً ، إلا أنها لا تزال قابلة للإدارة باستخدام أدوات حادة والتحكم الفعال في الرقاقة.
الدرجات المشتركة:C65500 ، C65100
الاستخدامات النموذجية:السحابات البحرية ، سيقان الصمام ، المحطات الكهربائية ، التجهيزات المعمارية
يعد برونز عالي اللطيف ، الذي يطلق عليه غالبًا ما يطلق عليه Gunmetal ، سبيكة برونزية ذات محتوى مرتفعة للقصدير وأقل من قيمتها أو معدومة. التركيبة النموذجية هي 88-90 ٪ من النحاس و 10-12 ٪ من القصدير ، مع الزنك أو النيكل. تنتج هذه الصيغة سبيكة قوية وقوية كانت تستخدم بشكل مشهور لإلقاء براميل المدفع - ومن هنا جاء اسم "Gunmetal". البرونز العالي الممتاز له مقاومة تآكل ممتازة ويحمل أحمالًا ثقيلة دون تشوه ، مما يجعله مثاليًا للمكونات الشاقة. إنه يخدم العديد من نفس الأدوار مثل البرونز المصنوع من الألومنيوم ، وإن كان مع مقاومة تآكل أقل قليلاً ولكن صفات الصب الجيدة.
قابليتها للآلات حوالي 30 ٪ (على غرار البرونز السيليكون). إن غياب الرصاص يعني أن السبائك أقل حرية ، لذلك يتطلب الآلات أدوات أكثر حدة وربما أكثر صبرًا من العمل مع سبيكة محددة.
الدرجات المشتركة:C90300 ، C90500 ، C90700
الاستخدامات النموذجية:تروس الدودة ، وبطانات التحميل الثقي
يحول تصنيع Machining البرونزية المخزون البرونزي الخام إلى أجزاء دقيقة من خلال سلسلة من الخطوات التي يتم التحكم فيها. من التصميم إلى التفتيش النهائي ، يجب تحسين كل مرحلة لسلوك المواد البرونزية ، وارتداء الأدوات ، والتشطيب السطحي. إليك نظرة عامة موجزة على العملية:
تبدأ العملية باختيار سبيكة البرونز اليمنى بناءً على القوة الميكانيكية ، ومقاومة التآكل ، ومتطلبات التآكل. على سبيل المثال ، يفضل برونز الصفيح المحترم للبطبات بسبب قابليته للآلات الممتازة وخصائص المشاعر الذاتية ، بينما يتم اختيار البرونز من الألومنيوم لمكونات عالية القوة.
بمجرد اختيار السبائك ، يتم تخفيض المادة الخام - بشكل سيء قضبان أو أشرطة أو لوحات - إلى حجمها وتصديتها وتفتيشها لجودة السطح. ثم يتم تثبيته بشكل آمن على جهاز العمل في جهاز CNC باستخدام التثبيت الدقيق لضمان الاستقرار أثناء الآلات.
يبدأ سير العمل الرقمي بإنشاء نموذج CAD مفصل للجزء. يتم استيراد هذا النموذج إلى برنامج CAM ، حيث يتم إنشاء ممرات الأدوات وتحسينها للسبائك البرونزية المختارة وهندسة الجزء. ثم يحدد برنامج CNC الناتج حركات الأدوات وسرعات المغزل ومعدلات التغذية وتسلسلات القطع - كل شيء تم ضبطه على قابلية الجهاز والخصائص الحرارية للمادة.
مع تحميل مسارات الأدوات التي تم إنشاؤها بواسطة CAM ، يتم إعداد جهاز CNC-يتم تحديد عمليات مثل الطواحين النهائية ، والتدريبات ، والإدراج ، وتثبيتها ، ومعايرتها للسبائك البرونزية المحددة والقطع المطلوبة. بمجرد أن يصبح الجهاز جاهزًا ، تبدأ الآلات الفعلية. اعتمادًا على تصميم الأجزاء ونوع البرونز ، تشمل العمليات الشائعة:
بعد تصنيع CNC ، تخضع الأجزاء البرونزية للخلاف والتشجيع لإزالة الحواف والحواف الحادة. إذا كان ذلك مطلوبًا من خلال هندسة جزء أو متطلبات التسامح ، فإن الصلب الذي يثير الإجهاد يثبت الأبعاد ويخفف من ضغوط الآلات. ثم يمر كل جزء من خلال الفحص والاختبار (CMM ، المقاييس ، فحص السطح) للتحقق من جودة الأبعاد والأسطح. اعتمادًا على الاستخدام النهائي ، قد يتم تطبيق تشطيبات سطحية واحدة أو أكثر على الأجزاء المصابة بالبرونز.
هذا هو السطح البرونزي الطبيعي مباشرة من آلة CNC. يُظهر عادةً خطوط مسار الأدوات المرئية ولديه خشونة RA 1.6-3.2 ميكرون. هذه النهاية فعالة من حيث التكلفة ومناسبة تمامًا للبطبات الداخلية ، أو الأجزاء الهيكلية المخفية ، أو أي مكون لا يكون فيه المظهر أمرًا بالغ الأهمية. لاحظ أن علامات الأدوات البسيطة أو قد تبقى ، والتي يمكن أن تضعف الأداء في نوبات ضيقة للغاية أو تطبيقات عالية الثقة.
تلميعيستخدم كاشطات متتالية أو عجلات تلهف لتنعيم السطح وإنشاء لمسة نهائية مشرقة عاكسة. يمكن أن يقلل من خشونة السطح من جميع أنحاء RA 1.6–3.2 ميكرون إلى أسفل RA 0.2 ميكرون وتحسين أداء الانزلاق في التجميعات المتحركة. يستخدم البرونز المصقول بشكل شائع للأجهزة الزخرفية ، والتجهيزات المرئية ، والمكونات الديناميكية التي تتطلب سحبًا منخفضًا للسطح. ومع ذلك ، يمكن أن تكون التلميع كثيفة العمالة وقد تزيد من وقت الإنتاج والتكلفة ، لا سيما عندما يكون اللمعان الموحد مطلوبًا على الأشكال الهندسية المعقدة.
تفجير حبةيستخدم البرونز دفقًا مضغوطًا من الوسائط الدقيقة - الخرز الزجاجي المتواصل - لإثارة السطح بلطف وإنتاج تشطيب غير لامع موحد. إنه يزيل أدوات مرئية وتنعيم التلال التي خلفتها تمريرات الطحن ، مما يحسن التصاق للطلاء أو patinas. نظرًا لأن الخرزات المستديرة تُعقد بلطف بدلاً من قطع السطح ، فإن النتيجة هي نسيج صقيل ثابت مثالي للأجهزة المعمارية والتجهيزات الزخرفية. ومع ذلك ، يمكن أن تترك العملية دمعة صغيرة قد تصف الحطام أو تتداخل مع أسطح الختم ، لذلك غالبًا ما تتطلب أجزاء التغذية الأكثر إحكاما تلميعًا من الضوء أو اللف بعد ذلك.
يستخدم Patination الأكسدة التي يتم التحكم فيها أو العوامل الكيميائية لتغيير لون ونبرة السطح البرونزي. تعرض ألوان الزنجار الشائعة - الخضراء والأخضر والأسود - إلى النهاية العتيقة أو الفنية. في حين أن هذه العملية جمالية في المقام الأول ، إلا أنها يمكن أن توفر درجة من الحماية السطحية. تحظى Patinas بشعبية على اللافتات والألواح الزخرفية والتركيبات على غرار الفترة. ومع ذلك ، يتطلب Patination التعامل الماهر لتحقيق نتائج متسقة ، وقد لا يكون مناسبًا للأسطح الوظيفية أو الأجزاء الميكانيكية عالية الاتصال.
على الرغم من أن الأنود يستخدم غالبًا على الألومنيوم ، إلا أن بعض السبائك البرونزية يمكن أن تخضع لعملية تحويل إلكتروليدية مماثلة. في هذا العلاج ، يعمل البرونز كأنود في حمام متخصص ، ويشكل طبقة أكسيد رقيقة مسامية يمكن إغلاقها ، أو حتى مصبوغ ، لإنتاج ألوان زخرفية. يعمل فيلم الأكسيد هذا على تحسين مقاومة التآكل ، ويعزز التصاق للدهانات أو الطلاء ، ويضيف زيادة متواضعة في صلابة السطح. نظرًا لأنه يتطلب شوارد مخصصة والتحكم الضيق في العمليات ، فإن الأنود البرونزي ليس خدمة قياسية ويميل إلى أن يكون أكثر تكلفة وأقل توفرًا منأنود الألومنيوم. عند تطبيقها ، فإنه يقدم مؤثرات بصرية فريدة من نوعها وحماية ضوئية لتطبيقات التخصص أو التآكل المعرضة للتآكل.
الطلاء الكهربائيترسب طبقة رقيقة من المعدن الآخر ، مثل النيكل أو الفضة أو الذهب أو الكروم ، على السطح البرونزي. هذا يحسن مقاومة التآكل ، والتوصيل الكهربائي ، والجاذبية البصرية. التشطيبات التي تم الكهربة شائعة في الأجزاء ذات المواصفات العالية أو الزخرفية ولكنها تتطلب تحكمًا ضيقًا في العملية وتضيف إلى التكلفة والوقت المحترم.
يحتوي البرونز على العديد من الخصائص المرغوبة ، ولكن يمكن أن تختلف قابليتها بشكل كبير بين السبائك. فيما يلي خمسة تحديات قد تواجهها عند برونز CNC Machining ، إلى جانب حلول عملية.
بعض أنواع البرونز (على سبيل المثال ، البرونز المصنوع من الألومنيوم ، البرونز الفسفور) عرضة للعمل في ظل ظروف القطع غير الصحيحة. إذا كانت الأداة تسكن أو تعيد قطع السطح الصلب ، فإن الإجهاد الأداة ومخاطر الفشل زيادة. لمنع هذا:
تحتوي الدرجات البرونزية الأكثر صلابة ، مثل البرونز المصنوع من الألومنيوم والبرونز السيليكون ، على أكاسيد كاشف أو عناصر تصلب التي يمكن أن تملأ حواف قطع الكربيد. للتخفيف من ارتداء الأدوات:
تنتج العديد من السبائك البرونزية رقائقًا طويلة أو متطورة أو تشكل حافة مبنية (BUE) التي تنقل إلى الأداة ، وإفساد التشطيبات وتسبب كسر الأدوات. لتحسين التحكم في الرقاقة ومنع bue:
يجري البرونز الحرارة بشكل جيد ، ولكن يمكن أن تسبب درجات حرارة القطع المفرطة التوسع الحراري في قطعة العمل وارتداء حواف القطع. للحفاظ على الاستقرار الأبعاد:
بسبب تصلب البرونز والنعومة نسبيًا ، يمكن أن يؤدي التثبيت غير السليم إلى انحراف جزء أو ثرثرة أو تشوه السطح. للحفاظ على الاستقرار والدقة:
يقدم Machining من البرونزية أجزاء مع المتانة ، ومقاومة التآكل ، والتوصيل الكهربائي لتلبية مجموعة واسعة من التطبيقات. مع أكثر من عقد من الخبرة في التصنيع ، فإن Chiggo هو المزود الموثوق به لخدمة تصنيع Bronze Bronze من أجل الدقة والكفاءة والاتساق.اتصل بنا اليومللحصول على اقتباس مخصص ومعرفة المزيد عنناخدمة تصنيع CNC.
عندما يتعلق الأمر بالانضمام إلى المواد في الهندسة والبناء ، فإن التثبيت واللحام هو بلا شك اثنين من أكثر الطرق استخدامًا على نطاق واسع. في تصنيع الصفائح المعدنية ، غالبًا ما يتم وزن هاتين التقنيتين ضد بعضهما البعض لتحديد الخيار الأفضل للانضمام إلى الأجزاء المعدنية المخصصة. لا يكون القرار بينهما واضحًا دائمًا ، حيث يجب النظر في العديد من العوامل ، بما في ذلك التوافق المادي ومتطلبات القوة المشتركة والظروف البيئية والحاجة إلى التفكيك أو المرونة.
في حياتنا اليومية، نتفاعل مع المواد المعدنية المختلفة طوال الوقت. هل سبق لك أن تساءلت عن المعدن الذي يتكون منه غلاف هاتفك الذكي؟ أو لماذا السيارات والدراجات خفيفة الوزن لكنها قوية؟ غالبًا ما تكمن الإجابة على هذه الأسئلة في المعدن الذي غالبًا ما نتجاهله ولكنه يلعب دورًا حاسمًا، ألا وهو الألومنيوم.
يعد الطحن باستخدام الحاسب الآلي أحد أكثر تقنيات التصنيع الطرحية الآلية استخدامًا. في هذه العملية، تقوم أدوات تغيير الأدوات الآلية بالتبديل بسلاسة بين قواطع الطحن المختلفة لإزالة المواد من قطعة العمل بدقة عالية. يعد اختيار قاطعة الطحن المناسبة لكل مهمة أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الكفاءة والدقة والنتائج عالية الجودة.
عربي
عربي
中国大陆
简体中文
United Kingdom
English
France
Français
Deutschland
Deutsch
नहीं
नहीं
日本
日本語
Português
Português
España
Español
