CNC-Bearbeitung Bronze: Ein ultimativer Leitfaden
Bronze ist ein vielseitig einsetzbares Element, eine Legierung aus Kupfer und Zinn, die auch andere Elemente enthält. Bronze ist für seine Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit bekannt und wird für die Herstellung zahlreicher Komponenten im CNC-Bearbeitungsverfahren verwendet.
Der nachstehende Leitfaden bietet einen detaillierten Einblick in die Bronzebearbeitung, ihre Arten, Vorteile und wichtigsten Tipps, also lassen Sie uns eintauchen.
Was ist CNC-Bearbeitung von Bronze?
Die CNC-Bronzebearbeitung ist ein Präzisionsverfahren, bei dem das Element Bronze bearbeitet wird, um die gewünschte mechanische Form des Bauteils für verschiedene Anwendungen zu erreichen. Bronze ist eine Legierung aus Kupfer und Zinn und wird in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Schifffahrt und vielen anderen verwendet.
Bronze wird aufgrund seiner Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit für die Herstellung von CNC-gefrästen Bauteilen gewählt, was es zu einem langlebigen Material macht.
CNC-Bearbeitung Bronze Prozess
Es gibt verschiedene Techniken der CNC-Bearbeitung, die eingesetzt werden, um die Bronzeteile zu erhalten, und einige von ihnen werden im Folgenden besprochen:
CNC-Fräsen
Der Prozess der CNC-Fräsen besteht aus einem Schneidewerkzeug, das sich ständig dreht und das überschüssige Material vom Bronzewerkstück abträgt, um die gewünschte Form zu erhalten. Das CNC-Fräsen wird in der Regel eingesetzt, wenn die Bronzebauteile komplex sind und eine hohe Präzision erfordern.
Die Anwendungen, die Bauteile mit hoher Korrosionsbeständigkeit und nahtloser Festigkeit erfordern, werden normalerweise durch CNC-Fräsen hergestellt. Es hilft, die exakte Toleranz im Bauteil zu erzeugen.
CNC-Drehen
Der Prozess der CNC-Drehen verfügt über eine Drehmaschine, die das Werkstück aus Bronze gegen das Werkzeug dreht, das das Werkstück zersägt. Sie wird üblicherweise für die Herstellung von Bauteilen wie Ventilen und Wellen verwendet. Das CNC-Drehverfahren sorgt für eine glatte und gleichmäßige Oberfläche der Bauteile.
CNC-Drehen ist auch sehr effizient bei der Bearbeitung von Formen, die entweder tafelförmig oder rund sind und eine lange Lebensdauer der Komponenten bieten.
CNC-Bohren
CNC-Bohrungen hilft bei der Herstellung von Löchern und Hohlräumen in den Bronzeteilen. Der Prozess des CNC-Bohrens wird in der Regel für die Herstellung von Komponenten gewählt, die für den Zusammenbau anderer Teile verwendet werden.
Die Auswahl des geeigneten Bohrers ist sehr wichtig, gefolgt von der Einstellung der Drehzahl, um sie an die Verschleißfestigkeit und Härte des Bronzebauteils anzupassen. Das CNC-Bohrverfahren wird vor allem bei Bauteilen angewendet, die in Meeresumgebungen eingesetzt werden, da sie gegen Wasserkorrosion beständig sein müssen.
Vorteile der CNC-Bearbeitung von Bronze
Die CNC-Bearbeitung von Bronze bringt zahlreiche Vorteile mit sich, von denen einige im Folgenden aufgeführt sind:
Widerstandsfähig gegen Verschleiß und Abnutzung: Es gibt verschiedene Bronzelegierungen, die eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit aufweisen, wie z. B. Phosphorbronze. Aufgrund dieser Eigenschaft eignet sich Bronze für die Herstellung verschiedener Komponenten wie Zahnräder, Buchsen, Lager usw., die bei ihrer Verwendung Reibung ausgesetzt sind.
Verbesserte Bearbeitbarkeit: Bronze lässt sich im Vergleich zu anderen Werkstoffen hervorragend zerspanen. Sie sind so beschaffen, dass die Formgebung, die Endbearbeitung und das Schneiden recht einfach sind, weshalb sich die CNC-Bearbeitung für sie eignet. Aufgrund der besseren Bearbeitbarkeit werden Zeit und Kosten für den Bearbeitungsprozess reduziert.
Widerstandsfähig gegen Korrosion: Bronze ist für seine nahtlose Korrosionsbeständigkeit bekannt und eignet sich daher für den Einsatz in Meeresumgebungen und auch für raue Witterungsbedingungen.
Daher sind die aus Bronze durch CNC-Bearbeitung hergestellten Bauteile für feuchtigkeitsorientierte Umgebungen geeignet, da sie weniger Wartung benötigen und eine längere Lebensdauer haben.
Wärmeleitfähigkeit: Bronze bietet bei der CNC-Bearbeitung eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit, die zur Wärmeableitung beiträgt. Aufgrund der effizienten Wärmeableitung werden die Werkzeuge und Werkstücke nicht überhitzt und die Gefahr von thermischen Schäden verringert.
Ästhetisch ansprechend: Bronze ist ein attraktiv aussehendes Material und kann daher bei dekorativen Anwendungen einen künstlerischen Reiz ausüben. Die CNC-Bearbeitung hilft, solche künstlerischen Profile aufgrund ihrer komplizierten und präzisionsorientierten Funktionalität zu erzeugen.
Bietet Vielseitigkeit: Bronze ist sehr flexibel und kann auf unterschiedliche Anforderungen zugeschnitten werden, so dass es den verschiedenen Anwendungen und ihren unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden kann.
Nachteile der CNC-Bearbeitung von Bronze
Aufgrund der geringeren Härte und Sprödigkeit von Bronze gibt es bei der Bearbeitung auch einige Nachteile zu beachten. Nachstehend finden Sie die wichtigsten Nachteile bei der Bearbeitung von Bronze:
Hohe Materialkosten: Bronze ist ein teures Material, da es sich um eine Legierung aus Zinn und Kupfer handelt, was zu einem Anstieg der Kosten für Projekte führt, die eine CNC-Bearbeitung von Bronze beinhalten.
Werkzeugverschleiß: Aufgrund der hohen Festigkeit und der geringeren Härte von Bronze kann der Werkzeugverschleiß bei der CNC-Bearbeitung beträchtlich sein, was zu häufigen Werkzeugwechseln und erhöhten Wartungs- und Werkzeugkosten führt.
Wärmebedingte Verformung: Bronze erzeugt während des Bearbeitungsprozesses Wärme und reagiert empfindlich auf Temperaturschwankungen, was zu einer Wärmeausdehnung führen kann, die Verformungen verursacht und die Maßhaltigkeit der Bronzeteile beeinträchtigt.
Schlechte Oberflächenqualität: Bronze kann schlechte Zerspanungseigenschaften haben, da sie zur Erzeugung von Spänen und Schnittvibrationen neigt, was die Oberflächenqualität der bearbeiteten Teile beeinträchtigen kann.
Welche Arten von Bronze sind für die CNC-Bearbeitung verfügbar?
Einige der für die CNC-Bearbeitung verfügbaren Bronzearten sind die folgenden:
Bronze 932
Bronze 932 hat eine hohe Zusammensetzung aus Zink, Kupfer und Zinn und ist auch als Lagerbronze bekannt. Sie wird für die Herstellung von Lagern, Buchsen und anderen präzisen Komponenten verwendet, die eine hohe Verschleißfestigkeit und Festigkeit sowie reibungsmindernde Eigenschaften aufweisen müssen.
Bronze 932 eignet sich für Anwendungen, bei denen eine Schmierung erforderlich ist, da es eine natürliche Schmierschicht auf seiner Oberfläche hat. Es ist sehr leicht zu bohren und zu formen mit Hilfe von CNC-Bearbeitung und Komponenten der Luft-und Raumfahrt und anderen Branchen, die hohe Präzision verwenden Bronze 932.
Phosphorbronze PB1
PB1 ist die Phosphorbronze das in seiner Zusammensetzung Phosphor enthält. Es ist mit nahtloser Beständigkeit gegen Ermüdung ausgestattet und bietet aufgrund des Phosphoranteils Steifigkeit und Verschleißfestigkeit.
PB1 wird aufgrund seiner nahtlosen Verformbarkeit häufig für Lager, Ventilgehäuse, Federn, Zahnräder und Buchsen verwendet. Es zeichnet sich durch hervorragende Korrosionsbeständigkeit und hohe Festigkeit aus und ist auch für raue Umgebungen geeignet.
Silizium-Bronze
Siliziumbronze besteht aus Silizium zusammen mit Zink und Kupfer. Die Oberfläche von Siliziumbronze ist hervorragend poliert und lässt sich gut gießen. Es wird für die Herstellung von Ventilteilen und Pumpenteilen durch CNC-Bearbeitung verwendet.
Aluminium Bronze
Aluminiumbronze auch bekannt als Bronze 954 besteht zu etwa 6 bis 12 Prozent aus Aluminium und Kupfer und kann auch Magnesium, Eisen, Silizium und Nickel enthalten. Es weist eine robuste Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Anlaufen auf.
Aluminiumbronze wird in der Schifffahrt und auch in Pumpen verwendet, die korrosive Flüssigkeiten transportieren.
Bronze 660
Bronze 660 hat einen hohen Bleigehalt. Es ist eine geeignete Legierung von Bronze in Anwendungen, die geringe Reibung und haben hohe Verschleiß. Es hilft in der Regel bei der Herstellung von Lagern.
Mangan-Bronze
Manganbronze enthält Mangan, gefolgt von Zink, Kupfer und Aluminium. Es ist bekannt für seine Stoßfestigkeit. Es bietet auch Korrosionsbeständigkeit in Salzwasser. Daher wird es häufig in Schiffspropellern, Getrieben, Muttern und Pumpenkomponenten eingesetzt.
Oberflächenbehandlungen für die CNC-Bearbeitung von Bronze
Bearbeitete Teile aus Bronze können verschiedenen Oberflächenbehandlungsverfahren unterzogen werden, um spezifische funktionale Anforderungen zu erfüllen. Hier sind einige gängige Oberflächenbehandlungsverfahren für Bronze:
Unbearbeitetes Finish
Die Oberfläche "wie bearbeitet" bezieht sich auf die Oberflächenbeschaffenheit von Bronze nach der CNC-Bearbeitung (einschließlich Fräsen, Drehen, Schleifen usw.). Diese Oberfläche ist glatt, weist aber in der Regel Werkzeugspuren und Grate auf und eignet sich daher für Anwendungen, bei denen das Aussehen oder die Oberflächenqualität keine entscheidende Rolle spielen.
Perlstrahlen
Perlstrahlen ist eine Bearbeitungstechnik, bei der abrasive Materialien wie Glasperlen, Keramikperlen oder Korund mit hohem Druck auf die Oberfläche von Bronzeteilen geschleudert werden. Dadurch entsteht eine glatte, matte Oberfläche, die den Bronzeteilen ein einheitliches Aussehen verleiht. Es erleichtert die Reinigung und Entgratung, verdeckt Werkzeugspuren und erhöht die Korrosionsbeständigkeit der Bauteile.
Chemische Beschichtung
Bei der chemischen Beschichtung wird eine Schicht chemischer Substanzen auf die Oberfläche von Bronzeteilen aufgetragen, um deren Funktionalität, Langlebigkeit und Aussehen zu verbessern und sie korrosionsbeständig und verschleißfest zu machen.
Polieren
Polieren kann die Oberflächenrauhigkeit durch physikalische oder chemische Verfahren verringern, so dass die Oberfläche der bearbeiteten Bronzeteile glatter und glänzender wird. Dies verbessert das Aussehen des Objekts und verringert die Reibung, wodurch es sich besonders für dekorative oder feinmechanische Teile eignet.
Anwendungen der CNC-Bearbeitung von Bronze
Die CNC-Bearbeitung von Bronze ist in vielen Branchen vielseitig einsetzbar, einige davon sind folgende
Marine: Aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit eignen sich Bronzeteile für Anwendungen in der Schifffahrt, z. B. für Schiffsteile, Propeller und Armaturen.
Maschinenbau: Lager und Buchsen, die in verschiedenen Maschinen zum Einsatz kommen, erfordern eine geringe Reibung, und Bronze ist für seine geringen Reibungseigenschaften bekannt, was es anpassungsfähig macht.
Automobilindustrie: Bearbeitete Bronze Kfz-Teile Dazu gehören Zahnräder und Kühler, die eine höhere Festigkeit und Verschleißfestigkeit aufweisen.
Konstruktion und Dekoration: CNC-gefräste Bronzeprodukte, die für ihre Ästhetik und Langlebigkeit bekannt sind, eignen sich ideal für architektonische Dekorationen, Türgriffe und vieles mehr.
Kostensparende Konstruktionstipps für die CNC-Bearbeitung von Bronze
Die CNC-Bearbeitung von Bronze kann mit einigen kostensparenden Tipps erreicht werden, die im Folgenden aufgeführt werden:
- Entwerfen Sie die Bauteile aus Bronze unter Berücksichtigung der eventuell erforderlichen Nachbearbeitungsprozesse, die zwar die Kosten erhöhen, aber für die Leistung und Leichtgängigkeit der Bauteile notwendig sind.
- Optimieren Sie die Wandstärke der Bauteile aus Bronze so, dass sie weder zu dünn noch zu dick sind. Wenn sie zu dünn sind, können sie sich bei der CNC-Bearbeitung verziehen, und wenn sie zu dick sind, können sie zu Materialverschwendung führen.
- Es gibt eine Vielzahl von Bronzetypen mit jeweils eigenen Eigenschaften und Leistungsmerkmalen. Wählen Sie immer den richtigen Bronzetyp, um langlebige und festigkeitsorientierte Teile zu erhalten.
- Versuchen Sie, die Hinterschneidungen zu eliminieren, damit die Komplexität und die Kosten der CNC-Bearbeitung minimiert werden können.
- Kanten und scharfe Ecken erzeugen Spannungskonzentrationen, die zu Rissen führen können, und sollten vermieden werden.
Schlussfolgerung
CNC-Bearbeitung Bronze ist ein vielseitiger Prozess, und es ist sehr wichtig, alles darüber zu wissen, um die richtige Art von Bronze für die jeweilige industrielle Anwendung auszuwählen. Da der obige Leitfaden die winzigen Details des Prozesses der CNC-Bearbeitung von Bronze hervorhebt, haben Sie sicher schon eine Menge gelernt.
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FAQs
Ist Bronze leicht zu bearbeiten?
Bronze bietet im Vergleich zu anderen Elementen eine hohe Zerspanbarkeit. Unter den verschiedenen Bronzearten weist 642 die höchste Zerspanbarkeit auf.
Was sind die häufigsten Herausforderungen bei der Bearbeitung von Bronze?
Aufgrund des abrasiven Charakters von Bronze ist der Werkzeugverschleiß die größte Herausforderung bei der Bearbeitung von Bronze.
Welches sind die besten Bronzequalitäten für die CNC-Bearbeitung?
Die besten Bronzequalitäten für die CNC-Bearbeitung sind 642 und PB1. Bronze 642 bietet die beste Zerspanbarkeit und ist zudem duktil. PB1 hingegen ist auch für seine freie Bearbeitbarkeit bekannt.
Ist Bronze besser bearbeitbar als Messing?
Bronze ist aufgrund seiner abrasiven und zähen Beschaffenheit härter als Messing, wenn es um die Bearbeitung geht.
