Brass é ametal não ferradocomumente usado em várias indústrias para diferentes propósitos. De conectores eletrônicos complexos e acessórios de encanamento duráveis a componentes automotivos e aeroespaciais de alto desempenho, o latão está em quase todos os lugares. Sua capacidade de ser usinada com alta precisão o torna a melhor opção na fabricação.
Mas como essas partes intrincadas de latão são produzidas com tanta precisão e consistência? A resposta está na usinagem do CNC, um processo automatizado que molda o bronze com notável precisão e eficiência.
Neste guia de latão de usinagem CNC, examinaremos as propriedades de latão, vários graus de latão para peças personalizadas, acabamentos disponíveis e explorarão como otimizar o processo para obter resultados superiores.
O que é usinagem CNC de latão?
A usinagem CNC de latão é um processo de fabricação subtrativo que utiliza máquinas de controle numérico de computador (CNC) para cortar, formar e perfurar com precisão as peças de trabalho de latão removendo o material. A taxa de remoção de material (MRR) depende de fatores como velocidade do eixo, taxa de alimentação e escolha da ferramenta de corte. Com a seleção adequada de parâmetros e a fixação rígida, a usinagem CNC pode obter tolerâncias tão apertadas quanto ± 0,001 ".
Brass é uma liga de cobre e zinco, e é um dos melhoresMateriais CNCDevido ao seu altoMACHINABILIDADEe ductilidade. Ele também possui boa condutividade elétrica e térmica, boa resistência à corrosão, propriedades antibacterianas e apelo estético. Além disso, suas propriedades mecânicas podem ser ajustadas alterando as proporções de elementos de cobre, zinco e rastreamento, como estanho, chumbo ou alumínio, permitindo uma ampla gama de dureza e resistência.
Quais propriedades do Brass o tornam adequado para usinagem CNC?
Em seguida, vamos dar uma olhada detalhada nas principais propriedades que tornam o latão altamente adequado para a usinagem CNC:
Altamente maquinável
Brass é um dos metais mais fáceis de fazer. Sua dureza relativamente baixa e excelente ductilidade reduzem as forças de corte e permitem a formação de chips suaves, enquanto a microestrutura de fase dupla α+β promove naturalmente a quebra e a evacuação dos chips. A alta condutividade térmica da liga dissipa rapidamente o calor da zona de corte, estendendo a vida útil da ferramenta.
Nos graus de corte gratuitos como C360, aditivos de chumbo ou enxofre abaixam ainda mais o coeficiente de atrito, minimizando a adesão e o desgaste da ferramenta. Juntos, essas características permitem que o latão seja usinado em velocidades de corte e taxas de alimentação muito mais altas do que as usadas para aço e aço inoxidável, alcançando maiores taxas de remoção de materiais (MRR) enquanto mantêmAcabamento de superfície (RA)e precisão dimensional.
Resistência à corrosão
O Brass é uma liga não ferrosa de cobre-zinco e, portanto, não gera "ferrugem" como metais à base de ferro. Sua resistência à corrosão baseia -se principalmente em uma camada densa de óxido ou carbonato formado naturalmente na superfície, que efetivamente bloqueia a umidade e o oxigênio, protegendo o metal subjacente da corrosão adicional.
A composição da liga tem um grande impacto no desempenho da corrosão: o latão de alumínio (como C687) forma um filme estável de óxido de alumínio em sua superfície, proporcionando excelente resistência na água do mar e em vários ambientes químicos. Por outro lado, o bronze com conteúdo excessivamente alto de zinco é mais suscetível à deszincificação em ambientes contendo cloretos ou compostos de enxofre, levando à porosidade localizada e uma redução na resistência mecânica.
Maleabilidade
MalleAbility é a capacidade de um metal de se deformar sob compressão ou formação sem rachaduras. Brass, com seu alto teor de cobre, herda a estrutura cristalina cúbica centrada na face do cobre, resultando em excelente ductilidade. As ligas de latão de baixo zinco (com zinco ≤ 35%) podem obter uma formação suave e sem rachaduras durante os processos profundos de desenho, flexão e alongamento. No entanto, à medida que o conteúdo de zinco aumenta, a força da liga melhora às custas de alguma ductilidade. Além disso, o trabalho frio causa o endurecimento do trabalho; Para restaurar e aumentar ainda mais a ductilidade, o recozimento é normalmente realizado na faixa de 400 a 650 ° C para refinar a estrutura de grãos e aliviar o estresse, garantindo que os processos subsequentes de formação prossigam sem problemas.
Força e dureza
Embora Brassforçaedurezasão frequentemente negligenciados, eles podem ser controlados com precisão através da liga: o aumento do conteúdo de zinco torna o latão mais difícil e mais forte, além de adicionar alumínio, estanho ou níquel, pode melhorar ainda mais sua resistência ao desgaste e capacidade de rolamento de carga. Como resultado, o latão é adequado para peças decorativas finamente usinadas e componentes estruturais exigentes.
Na usinagem CNC, os graus de latão padrão podem ser usinados com eficiência e precisão com ferramentas de aço de alta velocidade (HSS), enquanto os graus de alta resistência ou liga (como C280, C464 e C687) se beneficiam das ferramentas de carbídio para estender a vida útil da ferramenta e aumentar as velocidades de corte.
Apelo estético
Brass, com sua ampla gama de variações de cores - incluindo ouro avermelhado, ouro brilhante e branco prateado - é amplamente utilizado em itens decorativos, como luminárias de iluminação, maçanetas, puxadores de gavetas e molduras. O tom exato do latão depende da proporção de cobre e zinco: o maior teor de cobre produz um tom de ouro mais quente e avermelhado, enquanto níveis mais altos de zinco produzem uma aparência mais clara, amarelada ou prateada.
Condutividade elétrica e térmica
O bronze normalmente possui uma condutividade elétrica entre 15 a 28% de IACs (padrão internacional de cobre recozido), que é muito menor que o cobre puro (100% IACS), mas significativamente maior que o de aço inoxidável ou carbono. Sua condutividade térmica geralmente varia de cerca de 100 a 125 W/m · k, aproximadamente 25 a 30% a do cobre puro (aproximadamente 400 W/m · K). À medida que o teor de zinco aumenta, as condutividades elétricas e térmicas diminuem gradualmente. Quando você precisa de um material que equilibre a condutividade decente com resistência à força, resistência à corrosão e máquinabilidade, o bronze é o compromisso ideal. É por isso que é amplamente utilizado para conectores elétricos, componentes de aterramento, trocadores de calor e corpos da válvula HVAC. De fato, quase todos os fios do eletrodo EDM de arame são feitos de latão.
Tipos de notas de latão para usinagem CNC
Abaixo estão alguns dos graus de latão mais comuns que você encontrará nas lojas do CNC, juntamente com suas principais propriedades e usos típicos:
C360 (Brass de corte livre)
C360 é o Brass para o trabalho CNC de uso geral, contendo aproximadamente 60 a 63% de cobre (Cu), 34-37% de zinco (Zn) e 2,5 a 3,7% de chumbo (PB). A adição de chumbo melhora a quebra de chip, reduz o desgaste da ferramenta e permite a usinagem de alta velocidade.
Vantagens:
Melhor usinabilidade entre todas as ligas de latão (geralmente classificadas em 100%)
Excelente precisão dimensional e acabamento superficial, adequado para componentes de alta precisão
Econômico para a produção de alto volume devido à excelente eficiência de corte
Desvantagens:
Força limitada sob cargas pesadas ou altas temperaturas
Propenso a microcracks sob carga cíclica e inadequado para componentes reciprocantes de alta frequência
Baixa resistência à deszincificação em ambientes ricos em água do mar ou cloreto
O líder restringe seu uso em aplicações alimentares e médicas devido a problemas de conformidade do ROHS
Aplicações:
Encanamento e acessórios de válvulas: núcleos da válvula de esfera, hastes de válvula, conectores
Componentes do instrumento de precisão: mostradores de instrumentos, engrenagens em miniatura, conjuntos de sensores
Conectores elétricos: terminais, barras de ônibus, alojamentos de plug
Prendedores e hardware decorativo: porcas, parafusos, acessórios de móveis
C280 (Muntz Metal)
C280 contém aproximadamente 60% de cobre, 40% de zinco e menos de 0,07% de ferro. Normalmente, possui uma cor arquitetônica de bronze distintiva e pode ser facilmente polida para obter um acabamento reflexivo e brilhante que aumenta seu apelo em aplicações decorativas e estruturais. Esse grau de latão é mais forte, mais difícil e mais rígido que o bronze com menor conteúdo de zinco, com máquinabilidade em cerca de 40% (versus 100% para C36000).
Vantagens:
Maior força e dureza que C360
Mais resistência à abrasão e desgaste
Reter tolerâncias rígidas e dimensões estáveis, mesmo sob carga
Desvantagens:
MACHINABILIDADE CONSTRAÇÃO DO QUE O CORTE GRÁTIS e é mais propenso a trabalhar em endurecimento durante o processamento
A ductilidade reduzida limita sua adequação a processos que exigem formação extensa ou desenho profundo
Aplicações:
Componentes industriais e estruturais: engrenagens, eixos, válvulas e caixas de rolamento
Componentes automotivos: peças de radiador e conectores pesados
Aplicações arquitetônicas: painéis decorativos e portas de elevador
C464 (Brass Naval)
C464 é uma liga de cobre-zinc-Tin que consiste em cerca de 60% de cobre (Cu), 39% de zinco (Zn) e 1% de estanho (SN). A adição de lata melhora sua resistência à corrosão da água do mar e evita a deszincificação, tornando-a adequada para ambientes marinhos. E sua usinabilidade é de aproximadamente 30% em relação a C360.
Vantagens:
Excelente resistência na água do mar
Boa força, desgaste e resistência à fadiga
Desvantagens:
MACHINABILIDADE MAIS COMPLIMENTA
Maior custo de material devido ao conteúdo de estanho
Aplicações:
Hardware marinho: eixos de hélice, tensões, prendedores
Sistemas de tratamento arquitetônico e de água: tubos, válvulas, acessórios e equipamentos relacionados
Trocadores de calor e sistemas de refrigeração
Conectores de instrumentos médicos e caixas
C687 (latão de alumínio)
C687 é uma liga de cobre -zinco -alumínio normalmente composta por 76-79% de Cu, 20-22% de Zn e 1,8-2,5% de Al, mais uma pequena adição de arsênico (~ 0,03%) para inibir a deszincificação. O teor de alumínio forma um filme denso de óxido na superfície da liga, proporcionando uma resistência excepcional à corrosão e erosão em alta velocidade ou água do mar quente.
Vantagens:
Extremamente resistente a água do mar de alta velocidade, spray de sal, atividade microbiológica e deszincificação
Maior resistência e dureza do que o baixo latão de zinco, embora um pouco menor que o C280
Na condição recozida, pode ser enrolado, desenhado ou expandido para produzir tubos de parede finos
Desvantagens:
Sua usinabilidade é de aproximadamente 30% da de C360
Menor condutividade elétrica (~ 23% IACs) do que outros latões
Aplicações:
Marinha e envio: tubos de condensador, bombas de água do mar de alta velocidade e linhas de água de combate a incêndios
Geração de energia / petroquímicos: refrigeradores de geradores, evaporadores e trocadores de calor para resfriar água
Desalinização da água do mar: Flash multi -estágio (MSF) ou osmose reversa (RO) Tubulação de pré -aquecimento
C260 (Brass de cartucho)
O C260, também chamado de "70/30" (70% Cu, 30% de Zn), é uma liga de latão sem chumbo com um tom clássico de amarelo dourado quente. Entre as ligas de latão, o C260 oferece a mais alta ductilidade e pode sofrer operações profundas de desenho, alongamento e flexão. Sua excelente formabilidade ajuda a evitar rachaduras, tornando-a uma escolha popular para produzir tubos em forma de complexo e componentes decorativos.
Vantagens:
Excelente ductilidade e formabilidade a frio
Resistente à corrosão da exposição atmosférica, água e a maioria dos ambientes químicos leves
Aparência brilhante de ouro, adequado para acabamentos decorativos
Desvantagens:
Sua classificação de maquiagem é apenas cerca de 30% a do C360 e tende a produzir chips longos e pegajosos que são propensos a emaranhamento
Suscetível à deszincificação e corrosão do estresse em amônia ou ambientes ácidos
Resistência relativamente baixa no estado recozido
Aplicações:
Componentes desenhados e fiados: casos de cartucho de munição, conchas de lâmpadas
Radiadores automotivos e tubos de trocador de calor
Brass de instrumentos musicais, dobradiças, molas, rebites
Acabamentos de superfície para peças de latão usinadas de CNC
O latão usinado normalmente possui uma superfície dourada natural, que pode servir como um acabamento por conta própria. No entanto, dependendo de suas necessidades, podem ser necessários acabamentos de superfície adicionais. Abaixo estão algumas opções para latão usinado CNC.
Como usinado
O acabamento indicado para o latão representa a superfície diretamente da usinagem do CNC, sem nenhum tratamento de superfície adicional. Esse acabamento pode ter marcas de usinagem ou rugosidade, mas mantém as dimensões e funcionalidade originais sem alteração. É ideal para componentes de latão internos ou peças de protótipo em que a funcionalidade e a reviravolta rápida são priorizados em relação à estética. No entanto, é mais provável que essas partes sejam danificadas devido à falta de proteção da superfície.
Polimento
Polimento, usando métodos mecânicos ou químicos e eletroquímicos, remove marcas de usinagem e irregularidades da superfície de peças de latão. Esse processo cria um acabamento suave e semelhante ao espelho, especialmente desejável para itens de latão decorativos, como luminárias, instrumentos musicais e hardware de móveis.
Uma superfície polida também reduz o atrito, resiste ao acúmulo de sujeira e umidade e ajuda a prevenir a corrosão. Além disso, o polimento revela a verdadeira precisão dimensional da peça, eliminando pequenas distorções da superfície. No entanto, o excesso de polimento pode causar alterações dimensionais ou danos na superfície. Mesmo após o polimento, as peças de latão podem manchar com o tempo, portanto, aplicar um revestimento ou selante protetor pode ajudar a manter o acabamento e prolongar a vida útil da parte.
Revestimento em pó
O revestimento em pó é um processo de acabamento durável no qual um pó à base de polímero seco é aplicado eletrostaticamente à superfície de latão e depois curado sob o calor. Isso cria uma camada grossa e uniforme que é mais resistente a lascas, arranhões e desbotamento do que as tintas líquidas convencionais. O revestimento encapsula completamente o latão, fornecendo excelente proteção de barreira contra a umidade, produtos químicos e radiação UV. O revestimento em pó está disponível em uma variedade de cores e texturas, permitindo que os fabricantes obtenham diferentes efeitos visuais além do tom natural de latão.
Eletroplatação
Esse processo usa a eletrólise para ligar as moléculas de outro metal à superfície do latão. O mais comumEletroplataçãoOs metais incluem níquel para corrosão e resistência ao desgaste, cromo para uma superfície brilhante com alta resistência ao desgaste e corrosão, ouro para excelente condutividade, resistência a oxidação e decoração de ponta e prata para desempenho elétrico aprimorado e estética.
Dicas úteis para latão de usinagem CNC bem -sucedido
O latão tende a trabalhar durante a usinagem, especialmente em cortes contínuos, o que pode resultar em um desempenho ruim da ferramenta. As ferramentas de carboneto são frequentemente preferidas por sua durabilidade e capacidade de suportar as altas velocidades de corte típicas do latão. Para ligas de latão mais macias (por exemplo, bronze para cartucho C260), as ferramentas de aço de alta velocidade (HSS) também podem ser eficazes.
O bronze permite velocidades mais altas do eixo em comparação com aços e metais mais difíceis, reduzindo o tempo do ciclo. Certifique -se de definir a velocidade do eixo (rpm) e a taxa de alimentação (IPM) adequadamente para a liga de latão específica.
Use revestimentos e coletas do fuso para apoiar o estoque de barras e minimizar a vibração, melhorando o acabamento da superfície. Reduza a folga e use configurações rígidas para evitar o chicote de barras, o que pode impactar negativamente a precisão.
Para peças de latão longas e finas, considere usar um estoque ou descanso constante para aumentar a estabilidade.
A programação adequada é essencial na usinagem CNC, por exemplo, usando o código G adequado para otimizar os caminhos de ferramentas para corte de latão, reduzindo os movimentos ociosos e impedindo o desgaste da ferramenta de passes redundantes.
O bronze dissipa o calor de maneira eficaz, portanto, o líquido de arrefecimento é frequentemente desnecessário na usinagem de rotina. Em operações menos exigentes, o refrigerante pode até causar bagunça ou oxidação. No entanto, é essencial usar um líquido de arrefecimento ou lubrificante apropriado em operações específicas de usinagem-como perfuração profunda, corte de alta velocidade ou cortes pesados-para reduzir o atrito, aumentar a vida útil da ferramenta e melhorar o acabamento da superfície. Coolentes solúveis em água ou óleos leves funcionam bem quando o resfriamento é necessário.
Conclusão
O Brass é um metal CNC altamente máquina e econômico, tornando-o uma excelente opção para a usinagem CNC de precisão. Ao selecionar o grau de latão direito, otimizar os parâmetros de usinagem e aplicar os acabamentos superficiais apropriados, você pode obter produtos de latão de alta qualidade e de alto desempenho.
Com mais de dez anos de experiência em fabricação, o Chiggo é um provedor de usinagem CNC confiável, e nossos especialistas em serviços o ajudarão durante todo o processo de fabricação, garantindo precisão, eficiência e consistência.Converse conoscoPara saber mais sobre o nossoServiços de usinagem CNC.
Perguntas frequentes
O latão é mais fácil de máquina do que o alumínio?
Em geral, muitas ligas de latão de usinagem livre são mais fáceis de usar do que o alumínio, porque o latão tende a produzir lascas limpas e controláveis e causa menos desgaste da ferramenta, enquanto o alumínio, apesar de sua suavidade, pode formar bordas construídas na ferramenta de corte, afetando o acabamento da superfície.
Por que o latão de alumínio (C687) pertence à família de latão, não a ligas de alumínio?
O C687 é classificado como uma liga de latão porque é baseada em cobre (76-79% Cu), com zinco como elemento de liga primária, enquanto o alumínio é apenas um aditivo menor (cerca de 2%) para melhorar a resistência à corrosão, não o metal base. Ele compartilha propriedades mecânicas, máquinabilidade e classificação do setor com outras ligas de latão.
Além disso, o C687 segue os padrões de liga de latão (ASTM B111, UNS C68700) em vez de padrões de liga de alumínio.
