Usinage CNC du cuivre: Processus, avantages, inconvénients, grades et applications
Le cuivre est un matériau couramment utilisé qui joue un rôle essentiel dans diverses industries en raison de son excellente conductivité thermique et électrique. Les composants en cuivre usinés par CNC ont de nombreuses applications. Si vous souhaitez en savoir plus sur Usinage CNC du cuivreLe guide ci-dessous propose une analyse détaillée, alors lisons-le.
Qu'est-ce que l'usinage CNC du cuivre ?
Les machines CNC sont connues pour leurs excellents mécanismes de fonctionnement et elles offrent des applications d'usinage sans faille avec différents types de matériaux. L'usinage du cuivre est également connu pour son excellente fabrication de composants qui sont dotés d'une précision, d'une vitesse et d'une exactitude.
L'usinage du cuivre était un défi avant la découverte des techniques d'usinage CNC. Cependant, l'usinage du cuivre pour la fabrication de différents composants est devenu beaucoup plus facile. Usinage CNC L'usinage CNC est un processus automatisé dans lequel les machines CNC sont programmées pour travailler selon les instructions données par le logiciel, l'outil de coupe de la machine effectue des mouvements pour soustraire le matériau de la pièce à usiner. L'usinage CNC permet d'obtenir les formes et les coupes souhaitées sur des pièces en cuivre avec des tolérances serrées et un haut degré de flexibilité.
Usinage CNC du cuivre
Les trois procédés les plus couramment utilisés pour l'usinage CNC du cuivre sont les suivants :
Fraisage CNC
Fraisage CNC est équipé d'outils de coupe qui aident à découper le cuivre dans la pièce à usiner. Les outils de coupe du fraisage CNC tournent et offrent une excellente précision, ce qui rend le processus adapté aux composants en cuivre complexes et détaillés.
Tournage CNC
Le processus de tournage CNC de pièces en cuivre consiste à faire tourner la pièce en cuivre par rapport à l'outil fixe. Le processus de tournage CNC est principalement utilisé pour l'usinage de pièces cylindriques. Tournage CNC est une forme d'usinage polyvalente et efficace, idéale pour la coupe externe et interne de la pièce.
Perçage CNC
Le perçage CNC permet de créer des trous dans la pièce de cuivre. Il est principalement utilisé pour l'usinage de pièces de cuivre qui doivent être boulonnées ou fixées. Lors du processus de perçage CNC, la pièce reste immobile tandis que l'outil de perçage tourne.
Avantages et inconvénients de l'utilisation du cuivre pour les pièces usinées CNC
Les pièces en cuivre CNC présentent de nombreux avantages, dont certains sont décrits ci-dessous :
Résistant à la corrosion : Le cuivre offre une résistance à la corrosion et convient donc aux applications où les conditions environnementales sont difficiles.
Formes complexes : Le cuivre est souple et très facile à travailler. Il est donc facile d'obtenir des tailles et des formes différentes au cours du processus d'usinage CNC et il ne se fissure même pas.
Faible coût : Il est beaucoup moins cher que les autres métaux et offre même une grande usinabilité.
Non magnétique : De nombreuses applications nécessitent des métaux non magnétiques et le cuivre usiné offre cette propriété, ce qui le rend adapté aux applications militaires et de défense.
Propriétés antimicrobiennes : Les alliages de cuivre sont bien connus pour leur qualité. propriétés antibactériennes et conviennent donc aux équipements et outils médicaux.
Écologique et recyclable : Le cuivre est respectueux de l'environnement et recyclable, ce qui signifie qu'il ne nuit pas à l'environnement lorsqu'il est usiné.
Outre les innombrables avantages, il y a quelques inconvénients de cuivre usiné qui sont les suivants :
- Le cuivre est un élément toxique et, dans de nombreuses applications où l'ingestion est possible, le cuivre n'est pas un matériau utilisable, comme les ustensiles.
- Les alliages de cuivre peuvent avoir une durée de vie plus courte car ils s'oxydent à haute température.
- Les substituts du cuivre sont plus abordables que le cuivre et peuvent convenir à certaines de ses applications.
- Le cuivre est un matériau lourd qui peut ne pas convenir à des applications telles que le câblage aérien.
Différentes qualités de cuivre sont utilisées dans l'usinage CNC
Il existe différentes qualités de cuivre à utiliser pour l'usinage CNC en fonction des exigences de l'application. Voici quelques-unes de ces qualités de cuivre :
Cuivre pur
Le cuivre pur est la forme la plus pure du cuivre avec environ 0,7% d'autres éléments. Il est très malléable et très doux, c'est pourquoi il est utilisé dans les composants électroniques de précision. D'autres éléments sont ajoutés au cuivre pur pour modifier ses propriétés mécaniques. Toutefois, les qualités de cuivre pur se situent généralement entre C10100 et C13000.
Usinage libre du cuivre
Le cuivre d'usinage libre est connu pour son aptitude à l'usinage sans faille et est donc utilisé dans diverses applications après avoir été usiné par le biais du processus d'usinage CNC. Le métal cuivreux de cette qualité comprend du tellurure et du soufre pour former des alliages de cuivre. Ces alliages sont généralement utilisés pour la fabrication de torches et de pointes de soudage ou de composants électriques. C14700 et C14500 sont les qualités d'alliages de cuivre de ce type de cuivre.
Cuivre électrolytique
Le cuivre électrolytique est créé par un processus d'électrolyse. Le cuivre électrolytique est un cuivre pur de haute qualité qui offre une conductivité électrique de 100 %. Il convient aussi bien au travail à chaud qu'au travail à froid. Le cuivre électrolytique comprend le grade C11000 et est utilisé dans les mariages, les fils, les câbles et les barres omnibus.
Cuivre sans oxygène
Le cuivre exempt d'oxygène a une pureté de 99,99%. Le cuivre est chauffé jusqu'à ce qu'il atteigne son point de fusion afin d'éliminer l'oxygène. Il s'agit de l'une des formes les plus pures de cuivre, avec un minimum d'impuretés. Les qualités de cuivre pour le cuivre sans oxygène sont C10100 et C10200. Cette qualité de cuivre convient à l'usinage de pièces nécessitant une résistance à la corrosion et une conductivité électrique élevée.
Finition de surface pour les pièces usinées CNC en cuivre
- Sablage de perles
- Placage électrolytique
- Électropolissage
Applications de l'usinage CNC du cuivre
Les pièces de cuivre CNC sont très couramment utilisées dans de multiples applications, dont voici quelques-unes :
La construction
Le cuivre offre un aspect esthétique et convient donc parfaitement à l'industrie de la construction. Le cuivre peut être utilisé pour les toitures, les gouttières, les descentes d'eau de pluie et les revêtements muraux en raison de son aspect esthétique et de sa durabilité. Les tuyaux en cuivre sont également très couramment utilisés dans les systèmes de chauffage car ils résistent à la corrosion.
Électronique
Le cuivre offre une conductivité électrique élevée et constitue donc un matériau adapté à l'industrie électronique. Il est utilisé pour le câblage électrique ainsi que dans les composants électriques, les générateurs et les transformateurs. Les circuits imprimés de divers appareils sont également fabriqués à partir de cuivre usiné CNC.
Automobile
L'industrie automobile fabrique de nombreux composants pour ses véhicules en utilisant du cuivre usiné CNC. Le cuivre offrant une conductivité électrique sans faille, des pièces en cuivre telles que des radiateurs et des refroidisseurs sont fabriquées. En outre, les moteurs électriques sont également fabriqués à partir de cuivre. L'usinage CNC permet de réaliser des composants complexes en cuivre utilisés dans les véhicules.
Secteur des pièces de monnaie
Le cuivre est largement utilisé dans de nombreuses pièces de monnaie depuis de nombreuses années. Le cuivre offre une grande malléabilité et une grande durabilité, ce qui permet aux fabricants d'estamper facilement les pièces. Grâce à ses propriétés antimicrobiennes et de résistance à la corrosion, il convient également pour la circulation.
Quels sont les facteurs à prendre en compte lors de l'usinage du cuivre ?
De nombreux facteurs doivent être pris en compte lors de la fabrication de pièces en cuivre usinées par CNC :
Tenir compte de la qualité du cuivre
Chaque nuance de cuivre possède des propriétés mécaniques différentes et, en fonction des exigences de l'application, il est important de choisir la bonne nuance. Dans ce cas, des facteurs tels que la résistance, l'usinabilité et la conductivité sont importants à prendre en compte.
Considérer les propriétés du cuivre
L'usinage est efficace lorsque la conception est optimisée en fonction des propriétés du cuivre. Il est donc essentiel d'optimiser la conception pour que le processus d'usinage et la qualité du cuivre soient compatibles.
Régler la vitesse d'alimentation correcte
Pour obtenir la conception et la finition souhaitées du composant final en cuivre, la vitesse et la précision doivent être équilibrées, et il est donc important de régler la vitesse d'avance de manière à minimiser l'usure de l'outil.
Choisir le bon matériau pour l'outil
Le matériau de l'outil pour l'usinage CNC du cuivre doit être choisi en fonction des caractéristiques de la nuance de cuivre sélectionnée afin de garantir la précision.
Conclusion
Le choix de l'usinage CNC des composants en cuivre s'avère être un processus très approprié car il est doté de l'exactitude et de la précision dont la plupart des composants en cuivre ont besoin. Le guide ci-dessus a dû vous faire découvrir tous les aspects essentiels de l'usinage CNC du cuivre, qui sont importants pour la conception de composants en cuivre destinés à différentes applications.
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FAQ
Le cuivre est-il facile à usiner ?
L'usinage du cuivre pur peut s'avérer difficile, mais les alliages de cuivre ne sont pas aussi durs et, grâce à l'ajout d'autres éléments, ils deviennent plus faciles à usiner.
Comment choisir les outils pour l'usinage du cuivre ?
Lors de la sélection des outils pour l'usinage du cuivre, il est conseillé d'opter pour des outils à pointe en carbure, car ils offrent précision et durabilité. Les outils choisis doivent avoir une conductivité thermique élevée afin que la dissipation de la chaleur soit efficace. En outre, les outils dotés d'arêtes de coupe tranchantes permettent d'obtenir une finition de surface lisse du composant.
Quel est le meilleur cuivre pour l'usinage CNC ?
Cuivre 101 est doté d'une conductivité élevée car il offre une grande pureté. Cependant, le cuivre 110 offre une grande usinabilité et garantit un bon rapport coût-efficacité.
