CNC-Bearbeitung Kupfer: Verfahren, Vor- und Nachteile, Qualitäten und Anwendungen
Kupfer ist ein häufig verwendetes Material, das aufgrund seiner hervorragenden thermischen und elektrischen Leitfähigkeit in verschiedenen Branchen eine wichtige Rolle spielt. Es gibt verschiedene Anwendungen für CNC-gefertigte Kupferkomponenten. Wenn Sie hier sind, um mehr zu erfahren über CNC-Bearbeitung von KupferDieser Leitfaden enthält eine detaillierte Analyse, also lesen Sie weiter.
Was ist CNC-Bearbeitung von Kupfer?
CNC-Maschinen sind für ihre exzellenten Arbeitsmechanismen bekannt und bieten nahtlose Bearbeitungsanwendungen mit verschiedenen Materialtypen. Die Kupferbearbeitung ist auch für ihre hervorragende Komponentenfertigung bekannt, die mit Genauigkeit, Geschwindigkeit und Präzision ausgestattet ist.
Die Bearbeitung von Kupfer war eine Herausforderung, bevor die CNC-Bearbeitungstechniken entdeckt wurden, aber jetzt ist die Bearbeitung von Kupfermaterial für die Herstellung verschiedener Komponenten viel einfacher geworden. CNC-Bearbeitung ist ein automatisiertes Verfahren, bei dem die CNC-Maschinen so programmiert sind, dass sie nach den von der Software vorgegebenen Anweisungen arbeiten; das Schneidewerkzeug der Maschine führt Bewegungen aus, um das Material vom Werkstück abzuziehen. Mit der CNC-Bearbeitung können die gewünschten Formen und Schnitte an Kupferwerkstücken mit engen Toleranzen und einem hohen Maß an Flexibilität erzielt werden.
CNC-Bearbeitung Kupferprozess
Die drei am häufigsten gewählten Verfahren für die CNC-Bearbeitung von Kupfer sind die folgenden:
CNC-Fräsen
CNC-Fräsen ist mit Schneidwerkzeugen ausgestattet, die beim Herausschneiden des Kupfers aus dem Werkstück helfen. Die Schneidwerkzeuge beim CNC-Fräsen rotieren und bieten eine hervorragende Präzision, wodurch sich das Verfahren für komplexe und detaillierte Kupferbauteile eignet.
CNC-Drehen
Beim CNC-Drehen von Kupferteilen wird das Kupferwerkstück relativ zum feststehenden Werkzeug gedreht. Das Verfahren des CNC-Drehens wird hauptsächlich für die Bearbeitung zylindrischer Teile verwendet. CNC-Drehen ist eine vielseitige und effiziente Form der Bearbeitung und eignet sich sowohl für die Außen- als auch für die Innenbearbeitung des Werkstücks.
CNC-Bohren
Mit Hilfe des CNC-Bohrens werden Löcher in das Kupferwerkstück gebohrt. Es wird meist für die Bearbeitung von Kupferteilen verwendet, die verschraubt oder befestigt werden müssen. Beim CNC-Bohren bleibt das Werkstück stationär, während das Bohrwerkzeug rotiert.
Vor- und Nachteile der Verwendung von Kupfer für CNC-bearbeitete Teile
CNC-Kupferteile bringen verschiedene Vorteile mit sich, von denen einige im Folgenden aufgeführt sind:
Korrosionsbeständig: Kupfer ist korrosionsbeständig und eignet sich daher für Anwendungen, bei denen raue Umweltbedingungen herrschen.
Komplexe Formen: Kupfer ist weich und lässt sich sehr leicht bearbeiten. Daher ist es einfach, während der CNC-Bearbeitung verschiedene Größen und Formen zu erzielen, und es bricht nicht einmal.
Geringe Kosten: Es ist viel billiger als andere Metalle und lässt sich sogar gut bearbeiten.
Nicht-magnetisch: Zahlreiche Anwendungen benötigen nichtmagnetische Metalle, und maschinell bearbeitetes Kupfer bietet diese Eigenschaft, so dass es für Verteidigungs- und Militäranwendungen geeignet ist.
Antimikrobielle Eigenschaften: Legierungen aus Kupfer sind bekannt für ihre antibakterielle Eigenschaften und sind daher für medizinische Geräte und Werkzeuge geeignet.
Umweltfreundlich und wiederverwertbar: Kupfer ist umweltfreundlich und recycelbar, was bedeutet, dass es bei der Bearbeitung nicht die Umwelt belastet.
Abgesehen von den zahlreichen Vorteilen gibt es auch einige Nachteile auch von bearbeitetem Kupfer, die wie folgt sind:
- Kupfer ist ein giftiges Element, und für zahlreiche Anwendungen, die mit der Einnahme von Lebensmitteln verbunden sind, ist Kupfer kein geeignetes Material, z. B. für Küchengeräte.
- Kupferlegierungen können eine kürzere Lebensdauer haben, da sie bei hohen Temperaturen oxidieren.
- Die Kupferalternativen sind günstiger als Kupfer und eignen sich für einige seiner Anwendungen.
- Kupfer ist ein schweres Material und eignet sich nicht unbedingt für Anwendungen wie Freileitungen.
Verschiedene Kupfersorten werden bei der CNC-Bearbeitung verwendet
Es gibt verschiedene Kupfersorten für die CNC-Bearbeitung, die je nach den Anforderungen der Anwendung ausgewählt werden. Einige dieser Kupfersorten sind wie folgt:
Reines Kupfer
Reines Kupfer ist die reinste Form von Kupfer mit etwa 0,7% anderer Elemente. Es ist sehr formbar und sehr weich und wird daher für präzise elektronische Bauteile verwendet. Bei reinem Kupfer werden einige andere Elemente hinzugefügt, um die mechanischen Eigenschaften zu verändern. Die reinen Kupfersorten liegen jedoch in der Regel zwischen C10100 und C13000.
Freiflächenbearbeitung von Kupfer
Frei bearbeitbares Kupfer ist für seine nahtlose Bearbeitbarkeit bekannt und wird daher nach der CNC-Bearbeitung in verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Das Kupfermetall dieser Sorte enthält Tellurid und Schwefel, um Kupferlegierungen herzustellen. Diese werden in der Regel für die Herstellung von Schweißbrennern und -spitzen oder elektrischen Komponenten verwendet. C14700 und C14500 sind die Kupferlegierungssorten dieser Kupferart.
Elektrolytisches Kupfer
Elektrolytkupfer wird durch ein Verfahren der Elektrolyse hergestellt. Elektrolytkupfer ist ein hochwertiges reines Kupfer, das 100 Prozent elektrische Leitfähigkeit bietet. Es eignet sich sowohl für die Warm- als auch für die Kaltbearbeitung. Das elektrolytische Kupfer umfasst die Güteklasse C11000 und wird für Hochzeiten, Drähte, Kabel und Stromschienen verwendet.
Sauerstofffreies Kupfer
Bei sauerstofffreiem Kupfer mit einer Reinheit von 99,99% wird Kupfer bis zum Erreichen des Schmelzpunkts erhitzt, um Sauerstoff zu entfernen. Es ist eine der reinsten Formen von Kupfer und enthält nur minimale Verunreinigungen. Die Kupfersorten für sauerstofffreies Kupfer sind C10100 und C10200. Diese Kupfersorte eignet sich für die Bearbeitung von Teilen, die Korrosionsbeständigkeit und hohe elektrische Leitfähigkeit erfordern.
Oberflächenveredelung für CNC-bearbeitete Kupferteile
- Perlstrahlen
- Galvanik
- Elektropolieren
Anwendungen der CNC-Bearbeitung von Kupfer
CNC-Kupferteile werden sehr häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, einige davon sind die folgenden:
Bauwesen
Kupfer bietet ein ästhetisches Erscheinungsbild und eignet sich daher gut für die Bauindustrie. Kupfer kann aufgrund seines ästhetischen Aussehens und seiner Haltbarkeit für Dächer, Dachrinnen, Regenfallrohre und Wandverkleidungen verwendet werden. Kupferrohre werden auch sehr häufig in Heizungsanlagen verwendet, da sie korrosionsbeständig sind.
Elektronik
Kupfer bietet eine hohe elektrische Leitfähigkeit und ist daher ein geeignetes Material für die Elektronikindustrie. Es wird für die elektrische Verdrahtung verwendet und auch in elektrischen Bauteilen, Generatoren und Transformatoren eingesetzt. Auch die Leiterplatten verschiedener Geräte werden aus CNC-gefertigtem Kupfer hergestellt.
Automobilindustrie
Die Automobilindustrie stellt zahlreiche Komponenten für ihre Fahrzeuge aus CNC-gefertigtem Kupfer her. Da Kupfer eine nahtlose elektrische Leitfähigkeit bietet, werden Kupferteile wie Kühler und Kühlkörper hergestellt. Darüber hinaus werden auch Elektromotoren aus Kupfermaterial hergestellt. Die CNC-Bearbeitung hilft bei der Herstellung komplexer Kupferkomponenten, die in Fahrzeugen verwendet werden.
Münzindustrie
Kupfer wird seit vielen Jahren in vielen Münzen verwendet. Kupfer bietet eine hohe Formbarkeit und Haltbarkeit, so dass die Hersteller die Münzen leicht prägen können. Aufgrund seiner antimikrobiellen und korrosionsbeständigen Eigenschaften eignet es sich auch für den Umlauf.
Welche Faktoren sind bei der Bearbeitung von Kupfer zu berücksichtigen?
Bei der Herstellung von CNC-gefrästen Kupferteilen müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, und zwar folgende
Berücksichtigen Sie die Kupfersorte
Jede Kupfersorte hat unterschiedliche mechanische Eigenschaften, und je nach den Anforderungen der Anwendung ist es wichtig, die richtige Sorte zu wählen. In diesem Fall sind Faktoren wie Festigkeit, Bearbeitbarkeit und Leitfähigkeit zu berücksichtigen.
Betrachten Sie die Eigenschaften des Kupfers
Eine effiziente Bearbeitung wird erreicht, wenn das Design auf der Grundlage der Kupfereigenschaften optimiert wird. Daher ist es wichtig, das Design so zu optimieren, dass der Bearbeitungsprozess und die Kupfersorte kompatibel sind.
Einstellen der richtigen Vorschubgeschwindigkeit
Um das gewünschte Design und die Endbearbeitung des endgültigen Kupferbauteils zu erreichen, müssen Geschwindigkeit und Präzision im Gleichgewicht sein, und daher ist es wichtig, den genauen Vorschub so einzustellen, dass der Werkzeugverschleiß minimiert wird.
Wählen Sie das richtige Werkzeugmaterial
Das Werkzeugmaterial für die CNC-Bearbeitung von Kupfer muss auf der Grundlage der Eigenschaften der gewählten Kupfersorte ausgewählt werden, um Präzision zu gewährleisten.
Schlussfolgerung
Die CNC-Bearbeitung von Kupferkomponenten erweist sich als ein sehr geeignetes Verfahren, da es mit der Genauigkeit und Präzision ausgestattet ist, die die meisten Kupferkomponenten benötigen. Mit dem obigen Leitfaden haben Sie sicher alle wesentlichen Aspekte der CNC-Bearbeitung von Kupfer kennengelernt, die für die Gestaltung von Kupferbauteilen für verschiedene Anwendungen wichtig sind.
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FAQs
Ist Kupfer leicht zu bearbeiten?
Die zerspanende Bearbeitung von reinem Kupfer kann eine Herausforderung sein. Kupferlegierungen sind jedoch nicht so hart und werden durch die Zugabe anderer Elemente leichter zerspanbar.
Wie wählt man Werkzeuge für die Bearbeitung von Kupfer aus?
Bei der Auswahl von Werkzeugen für die Kupferbearbeitung empfiehlt es sich, hartmetallbestückte Werkzeuge zu wählen, da diese Präzision und Haltbarkeit bieten. Die gewählten Werkzeuge müssen eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, damit die Wärmeableitung effektiv ist. Außerdem tragen Werkzeuge mit scharfen Schneiden dazu bei, eine glatte Oberfläche des Bauteils zu erzielen.
Welches ist das beste Kupfer für die CNC-Bearbeitung?
Kupfer 101 ist mit einer hohen Leitfähigkeit ausgestattet, da es einen hohen Reinheitsgrad aufweist. Kupfer 110 bietet jedoch eine gute Bearbeitbarkeit und gewährleistet Kosteneffizienz.
