Κατεργασία CNC ορείχαλκου: Γιατί η εύκολη στη μηχανή δεν σημαίνει εύκολο να γίνει σωστά

Μηχανική CNC ορείχαλκου: Γιατί το "Easy to Machine" δεν σημαίνει εύκολο να γίνει σωστά

Το έχουμε ξαναδεί να περνάει από την πόρτα μας. Η εκτύπωση γράφει ορείχαλκο C360, ανοχής ±0,02 mm σε οπή με σπείρωμα M6. Ο προηγούμενος προμηθευτής παρέδωσε μια πλήρη παρτίδα νημάτων - με μέτρηση εκτός προδιαγραφών, το φινίρισμα της επιφάνειας ήταν ραβδωτό και τα μισά εξαρτήματα έδειξαν μια ελαφρά μετατόπιση διαστάσεων μεταξύ του πρώτου και του τελευταίου κομματιού στη διαδρομή. Ο πελάτης υπέθεσε ότι ο ορείχαλκος θα ήταν απλός. Και θεωρητικά είναι. Στην πράξη, οι τρόποι αποτυχίας είναι συγκεκριμένοι, επαναλαμβανόμενοι και σχεδόν πάντα ανιχνεύσιμοι στις αποφάσεις που λαμβάνονται πριν το πρώτο τσιπ χτυπήσει στο πάτωμα.

Μηχανική CNC ορείχαλκουέχει τη φήμη ότι είναι επιεικής. Αυτή η φήμη κερδίζεται ως επί το πλείστον - Το C360 είναι το σημείο αναφοράς ικανότητας επεξεργασίας με το οποίο μετράται κάθε άλλο μέταλλο. Αλλά το «εύκολο στη μηχανική» ερμηνεύεται λανθασμένα ως «δεν χρειάζεται πειθαρχία στη διαδικασία» και από εκεί ξεκινούν τα προβλήματα. Μετατόπιση διαστάσεων σε μεγάλες διαδρομές, σχισμένα νήματα σε λεπτές-οπές βήματος, αποκόλληση κατά την επινικελίωση, τσιπς κορδέλας που τυλίγονται γύρω από τα εργαλεία σε εργασίες C260 - κανένα από αυτά δεν είναι εξωτικές λειτουργίες αστοχίας. Είναι όλα προβλέψιμα. Και όλα μπορούν να προληφθούν αν ξέρετε πού να κοιτάξετε.

Η πραγματική αιτία της μετατόπισης διαστάσεων σε ορειχάλκινα μέρη

Εννέα φορές στις δέκα, μετατόπιση διαστάσεων στο ακατεργασία CNC ορείχαλκουτρέξιμο - όπου τα μέρη στη θέση 1 και στη θέση 200 μετρώνται διαφορετικά - καταλήγει σε ένα από δύο πράγματα: θερμική διαστολή κατά τη διάρκεια του τρεξίματος ή υπολειπόμενη τάση στο κοντάκι ράβδου που απελευθερώνεται προοδευτικά καθώς αφαιρείται το υλικό.

Ο ορείχαλκος μπορεί να αλλάξει ελαφρώς τις διαστάσεις του υπό θερμότητα και ο μηχανικός πρέπει να σχεδιάσει και να εκτελέσει προσεκτικά τη διαδρομή στερέωσης και εργαλείου για να διατηρήσει τις ανοχές εντός αποδεκτών ορίων - λαμβάνοντας υπόψη τη θερμική διαστολή και την επαναφορά του ελατηρίου σε περίπλοκες επιφάνειες και σε κοντινές-συναρμολογήσεις. Σε έναν ελβετικό τόρνο που λειτουργεί με C360 σε υψηλές ταχύτητες ατράκτου χωρίς επαρκές ψυκτικό υγρό, η θερμοκρασία του εξαρτήματος ανεβαίνει σταδιακά σε μια σειρά παραγωγής. Η θερμική διαστολή του ορείχαλκου είναι περίπου 19–20 μm/m· βαθμός. Σε ένα εξάρτημα διαμέτρου 50 mm, μια άνοδος θερμοκρασίας 10 μοιρών μεταφράζεται σε περίπου 10 μm ανάπτυξης - αρκετά για να φυσήξει μια ανοχή ±0,02 mm σε μια κρίσιμη οπή.

Η διόρθωση για τη θερμική μετατόπιση είναι απλή: σταθερό ψυκτικό υγρό πλημμύρας, αφήστε το μηχάνημα να φτάσει σε θερμική ισορροπία προτού αρχίσετε να μειώνετε τα κρίσιμα χαρακτηριστικά της ανοχής-και εάν η διαδρομή είναι μεγάλη, μετρήστε σε καθορισμένα χρονικά διαστήματα και όχι μόνο σε πρώτη-το άρθρο και την τελική επιθεώρηση.

Η απελευθέρωση υπολειπόμενης πίεσης είναι πιο δύσκολη και λιγότερο κατανοητή. Το απόθεμα ράβδου από ορείχαλκο-ψυχρού τραβήγματος έχει κλειδώσει-στην πίεση από τη διαδικασία σχεδίασης. Όταν αφαιρείτε σημαντικές ποσότητες υλικού - βαθιές τσέπες, εκκεντρικά προφίλ, μεγάλα κοψίματα προσώπου - το εξάρτημα μπορεί να ανοιχθεί ελαφρώς καθώς η πίεση ανακατανέμεται. Στις επεμβάσεις χονδρικής επεξεργασίας αυτό σπάνια έχει σημασία. Σε τελικές πάσες σε αυστηρή ανοχή, το κάνει. Η σωστή κλήση είναι να τραχύσετε επιθετικά, να αφήσετε 0,1–0,15 χιλιοστά στα χαρακτηριστικά φινιρίσματος, να αφήσετε το εξάρτημα να παραμείνει χωρίς σύσφιξη για λίγα λεπτά, εάν το επιτρέπει η εργασία, και μετά να πάρετε το πάσο φινιρίσματος. Προσθέτει ίσως πέντε λεπτά ανά μέρος σε περίπλοκες γεωμετρίες. Εξαλείφει εντελώς μια κατηγορία αστοχιών διαστάσεων.

Επιλογή βαθμού κατεργασίας CNC ορείχαλκου: Τι ελέγχει στην πραγματικότητα η επιλογή κράματος σας

Οι περισσότερες εκτυπώσεις λένε απλώς "ορείχαλκο". Αυτό είναι καλό για απλά ανταλλακτικά, αλλά για οτιδήποτε έχει αυστηρές ανοχές, απαιτήσεις επιμετάλλωσης ή ρυθμιστικούς περιορισμούς, η επιλογή του κράματος ορείχαλκου επηρεάζει άμεσα την απόδοση της κατεργασίας και τα χαρακτηριστικά του τελικού εξαρτήματος με τρόπους που έχουν μεγάλη σημασία πριν το εξάρτημα φτάσει στην επιθεώρηση.

Δείτε πώς συσσωρεύονται οι κύριοι βαθμοίεπιλογή βαθμού μηχανικής κατεργασίας ορείχαλκου CNC:

Το χάσμα μεταξύ C360 και C260 είναι μεγαλύτερο από ό,τι αναμένουν οι περισσότεροι μηχανικοί. Το C360 είναι 25–40% ταχύτερο από το C260 σε όρους μηχανικής κατεργασίας και αυτή η διαφορά μεταφράζεται απευθείας σε χρόνο κύκλου και κόστος μονάδας σε οποιονδήποτε όγκο πάνω από το πρωτότυπο. Εάν το εξάρτημά σας δεν απαιτεί ψυχρή διαμόρφωση ή τη συγκεκριμένη αντίσταση στη διάβρωση του C260, η προεπιλογή σε C360 για ένα κατεργασμένο εξάρτημα είναι η σωστή κλήση - εκτός εάν η εφαρμογή σας αντιμετωπίζει περιορισμούς ηλεκτροδίων.

Μολύβδου-Δωρεάν κατεργασία ορείχαλκου και RoHS: Εκεί που πιάνονται οι μηχανικοί

Εδώ βλέπουμε τις πιο αποφευχθείσες εκπλήξεις. Ένας πελάτης καθορίζει το C360 σε ένα εξάρτημα που καταλήγει σε ένα συγκρότημα ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης που πωλείται στην ΕΕ. Το εξάρτημα περνάει όλη την επιθεώρηση διαστάσεων. Στη συνέχεια, η ομάδα συμμόρφωσης το επισημαίνει στο τελευταίο στάδιο - και ολόκληρη η παραγγελία πρέπει να εκτελεστεί ξανά σεκατεργασία ορείχαλκου RoHS χωρίς μόλυβδο--συμβατός βαθμός.

Το πρότυπο C360 δεν πληροί τα αυστηρά πρότυπα RoHS ή τα σύγχρονα πρότυπα πόσιμου νερού όπως το NSF/ANSI 61. Για αυτές τις εφαρμογές, οι εναλλακτικές λύσεις χωρίς μόλυβδο, όπως το Eco-Brass C69300, το οποίο χρησιμοποιεί πυρίτιο και φώσφορο αντί για μόλυβδο για βοήθεια στο σπάσιμο των τσιπ, είναι η κατάλληλη υποκατάσταση.

Ο πρακτικός αντάλλαγμα είναι πραγματικός: η κατεργασία του ορείχαλκου χωρίς μόλυβδο{0}}είναι ελαφρώς πιο αργή και φθείρει τα εργαλεία καρβιδίου πιο γρήγορα από το C360, γεγονός που θα αυξήσει ελαφρώς το κόστος μονάδας. Στις ελβετικές μας γραμμές στροφής, παρατηρούμε συνήθως αύξηση του χρόνου κύκλου κατά 15–25% σε ισοδύναμα εξαρτήματα C69300 έναντι C360. Αυτό είναι ένα δέλτα κόστους που αξίζει να γνωρίζετε πριν ορίσετε τον προϋπολογισμό του έργου σας.

Ένα πράγμα που προσελκύει τους μηχανικούς απροσδόκητους όσον αφορά τον ορείχαλκο με μόλυβδο που πηγαίνει στην επιμετάλλωση: Το C360 απαιτεί προ-επεξεργασία μολύβδου πριν από την επιμετάλλωση - συνήθως μια έντονη εμβάπτιση συν χάλκινο χτύπημα - προσθέτοντας κόστος ανά εξάρτημα, ενώ το C260 πηγαίνει απευθείας στη δεξαμενή επιμετάλλωσης χωρίς προ-επεξεργασία. Εάν το εξάρτημά σας έχει προδιαγραφή φινιρίσματος νικελίου χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα και συγκρίνετε προσφορές προμηθευτών, βεβαιωθείτε ότι συγκρίνετε τα μήλα με τα μήλα κατά την επεξεργασία μετά την κατεργασία-.

Συνήθη σφάλματα έναντι σωστής πρακτικής: Αναφορά πεδίου

Το θέμα του νήματος αξίζει μια συγκεκριμένη σημείωση. Σε M4 και μικρότερες τυφλές-κρούσεις με τρύπες στο C360, εκτελούμε έναν κύκλο ράβδου, παρόλο που ο ορείχαλκος δεν το απαιτεί αυστηρά - όχι για την εκκένωση του τσιπ, αλλά για να αποτρέψουμε τη φόρτωση της βρύσης και το μικρό-τρύπημα του νήματος στο κάτω μέρος της οπής. Είναι μια προσθήκη δύο-δευτερόλεπτων στον χρόνο κύκλου που εξαλείφει μια σταθερή λειτουργία απόρριψης σε συνδετήρες λεπτής-βήματος και περιβλήματα αισθητήρων.

Κοπή παραμέτρων που λειτουργούν πραγματικά

Για μηχανικούς που χρειάζονται αναφορά εκκίνησης γιαορειχάλκινα εξαρτήματα κατεργασμένα με CNCεγκατάσταση παραγωγής:

Ένα συντηρητικό σημείο εκκίνησης για το C360 σε έναν τόρνο είναι τα 300 SFM με τροφοδοσία 0,005 ίντσες ανά περιστροφή. Από εκεί, τα περισσότερα καταστήματα πιέζουν την ταχύτητα επιφάνειας στα 600 SFM ή υψηλότερα και προσαρμόζουν την τροφοδοσία για τις απαιτήσεις φινιρίσματος. Βρισκόμαστε πιο κοντά στο επάνω άκρο στα ελβετικά κέντρα τόρνευσης για εργασίες παραγωγής C360 - το υλικό το ανέχεται και η διαφορά χρόνου κύκλου σε όγκο είναι σημαντική.

Μια παράμετρος που δεν αναφέρουν οι περισσότεροι οδηγοί: στις πάσες τερματισμούκατεργασία CNC ορείχαλκουόπου απαιτείται τραχύτητα επιφάνειας κάτω από το Ra 0,8µm, το βάθος κοπής έχει σημασία όσο και η ταχύτητα. Διατηρούμε το τελικό DOC στα 0,05–0,08 mm και χρησιμοποιούμε γυαλισμένο-εργαλείο φλάουτου. Προσπαθώντας να επιτύχετε φινίρισμα καθρέφτη στα 0,2 mm DOC με ένα τυπικό ένθετο θα σας δώσει σταθερό Ra 1,6 μm και όχι καλύτερο, ανεξάρτητα από το πόσο γρήγορα περιστρέφετε.

Σημειώσεις DFM πριν ολοκληρώσετε την εκτύπωση

Τρία πράγματα που επισημαίνουμε πιο συχνά κατά τη διάρκεια του ελέγχου DFM σε ορειχάλκινα εξαρτήματα:

Αναρτήστε μηνύματα προώθησης νημάτων χωρίς κατηγορία ανοχής.Το "νήμα M6" δεν είναι μια πλήρης προδιαγραφή. Καθορίστε 6H για τυπικές συναρμολογήσεις, 5H για σφιχτά ή 4H για εφαρμογές οργάνων ακριβείας. Η διαφορά στη μικρή διάμετρο μεταξύ μιας βρύσης 6H και 4H είναι μετρήσιμη και αν συναρμολογείτε με αγορασμένο-κόλλημα σε μια ανοχή που δεν ταιριάζει με το μήνυμα προώθησης, θα έχετε ασυνεπή προφόρτιση συναρμολόγησης.

Πάχος τοιχώματος κάτω από 0,8 mm σε γυρισμένα εξαρτήματα.Ο ορείχαλκος είναι αρκετά μαλακός ώστε τα λεπτά τοιχώματα να παραμορφώνονται υπό τις δυνάμεις κοπής και την πίεση σύσφιξης. Εάν το σχέδιό σας έχει ένα χαρακτηριστικό κάτω από 0,8 χιλιοστά, επισημάνετε το για μια συνομιλία προσαρμογής πριν η εργασία πάει στην παραγωγή. Συχνά προτείνουμε μια διαφορετική προσέγγιση σύσφιξης ή μια τροποποίηση διαδρομής εργαλείου που μειώνει την ακτινική δύναμη κοπής στο λεπτό τμήμα.

Προδιαγραφές επιμετάλλωσης τοποθετούνται πριν από την επιβεβαίωση του κράματος.Εάν η εκτύπωση σας καλεί το νικέλιο χωρίς ηλεκτρισμό στο ASTM B733 και το κράμα είναι C360, το κατάστημα επιμετάλλωσης πρέπει να γνωρίζει - η προ-επεξεργασία προσθέτει ένα βήμα και ένα κόστος που δεν εμφανίζεται σε μια τυπική προσφορά επιμετάλλωσης. Προσδιορίστε το κράμα και την απαίτηση επιμετάλλωσης μαζί στο σχέδιο. Ανκατεργασία ορείχαλκου RoHS χωρίς μόλυβδο-απαιτείται συμμόρφωση, επιβεβαιώστε το C69300 ή το C260 με τον πωλητή επιμετάλλωσης πριν κλειδώσετε το BOM.

Τι τρέχει το MID Precision σε Brass Jobs

Μαςυπηρεσίες μηχανικής κατεργασίας CNC ορείχαλκουκαλύπτουν την πλήρη σειρά κραμάτων - C360, C260, C464 και C69300 για εφαρμογές συμβατές με RoHS-. Από την πλευρά του εξοπλισμού, οι ορειχάλκινες στροφές γίνονται στις ελβετικές μας γραμμές CNC για πολύπλοκα εξαρτήματα μικρής-διαμέτρου και στα κέντρα στροφής πολλών-αξόνων για μεγαλύτερα εξαρτήματα. Διατηρούμε ±0,005mm σε C360 turned χαρακτηριστικά στην παραγωγή και ±0,01–0,02mm σε φρεζαρισμένα χαρακτηριστικά ανάλογα με τη γεωμετρία.

Για πελάτες που αποστέλλουν σε αγορές της ΕΕ ή κατασκευάζουν ιατρικές συσκευές, επεξεργαζόμαστε τακτικάεξαρτήματα από ορείχαλκο επεξεργασμένα ακριβείαςστο C69300 και επιβεβαιώστε τη συμμόρφωση RoHS με τα πιστοποιητικά υλικού σε κάθε παραγγελία. Το σύστημα ποιότητας που συμμορφώνεται με το ISO 13485- καλύπτει την πλήρη ιχνηλασιμότητα υλικού από την πιστοποίηση αποθέματος ράβδων έως την τελική αναφορά CMM - η οποία έχει σημασία για ιατρικές εφαρμογές και εφαρμογές ημιαγωγών όπου η τεκμηρίωση της παρτίδας αποτελεί μέρος του παραδοτέου και όχι εκ των υστέρων.

Εάν η εκτύπωση σας προέρχεται από προηγούμενη απόρριψη προμηθευτή ή βλέπετε ασυνεπή αποτελέσματα σε μια τρέχουσα εργασία ορείχαλκου,στείλτε μας το σχέδιό σας για μια δωρεάν κριτική DFM. Θα εξετάσουμε μαζί την επιλογή κράματος, τα μηνύματα ανοχής, τις προδιαγραφές νημάτων και τις απαιτήσεις επιμετάλλωσης πριν αναφέρουμε το -, επειδή τα ζητήματα που προκαλούν επαν-εκτελέσεις είναι σχεδόν πάντα ορατά στο σχέδιο πριν από την κοπή του πρώτου μέρους.

Μιλήστε με τους μηχανικούς μαςσχετικά με το ορειχάλκινο στοιχείο σας - απαντάμε εντός 24 ωρών.

Συχνές ερωτήσεις: Τι ρωτούν οι μηχανικοί για την κατεργασία CNC ορείχαλκου

Ε: Η εκτύπωση μου προσδιορίζει το C360, αλλά ο κατασκευαστής του συμβολαίου μου λέει ότι πρέπει να αλλάξω σε ορείχαλκο χωρίς μόλυβδο-για εξαγωγή στην ΕΕ. Ποιες είναι οι επιλογές μου;

Το C69300 (Eco-Ορείχαλκος) είναι το πλησιέστερο λειτουργικό υποκατάστατο - που κατασκευάζει σε περίπου 70–80% της ικανότητας μηχανικής κατεργασίας του C360 και πληροί τις απαιτήσεις RoHS και REACH χωρίς την ποινή προ-επεξεργασίας μολύβδου στην επιμετάλλωση. Το C260 είναι μια επιλογή εάν το εξάρτημά σας χρειάζεται ικανότητα ψυχρής-μορφοποίησης, αλλά περιμένετε 25–40% μεγαλύτερο χρόνο κύκλου και υψηλότερο κόστος μονάδας. Επιβεβαιώστε τη μετάβαση με τον προμηθευτή επιμετάλλωσης πριν αλλάξετε το BOM - τα βήματα επεξεργασίας διαφέρουν και ο αντίκτυπος στο κόστος πρέπει να είναι στην προσφορά σας.

Ε: Μπορείτε να κρατήσετε ±0,01 mm σε ένα ορειχάλκινο σώμα βαλβίδας στην παραγωγή, όχι μόνο στο πρώτο αντικείμενο;

Ναι, σε χαρακτηριστικά που ταιριάζουν σε αυτό - περιστρεφόμενες οπές, διάμετροι αξόνων και διαστάσεις πρόσοψης στο C360 στις σειρές παραγωγής. Οι αυστηρές ανοχές ±0,02–0,025 mm είναι εφικτές σε κατάλληλα χαρακτηριστικά με τυπική διάταξη παραγωγής. αυστηρότερο από αυτό που απαιτεί η επαλήθευση CMM ανά-τμήμα και προσθέτει το κόστος επιθεώρησης. Η ειλικρινής απάντηση στοορείχαλκο CNC κατεργασμένα ανταλλακτικά κόστοςστα ±0,01mm είναι ότι τα γενικά έξοδα επιθεώρησης συχνά υπερβαίνουν το δέλτα του κόστους κατεργασίας - βεβαιωθείτε ότι η λειτουργική απαίτηση το χρειάζεται πραγματικά πριν κλειδώσετε την προδιαγραφή.

Ε: Βλέπουμε αστοχίες πρόσφυσης επιμετάλλωσης σε επινικελωμένα-εξαρτήματα C360 από τον τρέχοντα προμηθευτή μας. Τι το προκαλεί;

Δύο πιθανοί ένοχοι: η υπολειμματική μόλυνση του λαδιού κοπής δεν έχει αφαιρεθεί πλήρως πριν από την επιμετάλλωση (η απολίπανση με υπερήχους είναι η τυπική λύση, όχι μόνο το σκούπισμα με διαλύτη) ή η γραμμή επιμετάλλωσης δεν εκτελεί το πρωτόκολλο προ{0}επεξεργασίας που απαιτεί το C360. Ρωτήστε τον προμηθευτή σας συγκεκριμένα εάν κάνει μια έντονη βουτιά και χτυπάει χαλκό πριν από το λουτρό νικελίου. Αν δεν ξέρουν τι σημαίνει αυτό, αυτή είναι η απάντησή σας.

Ε: Αξίζει να προσδιορίσετε το C260 για ένα κατεργασμένο εξάρτημα που χρειάζεται επίσης μορφοποίηση μηχανήματος-;

Μόνο εάν η διαδικασία διαμόρφωσης το απαιτεί πραγματικά. Το πλεονέκτημα ολκιμότητας του C260 είναι πραγματικό για σφιχτές κάμψεις-ακτίνας και πτύχωση. Αλλά αν το "σχηματισμό" σας είναι ένα ελαφρύ πιεστήριο-ή μια τυπική λειτουργία πονταρίσματος, το C360 χειρίζεται και τα δύο χωρίς πρόβλημα και το κόστος κατεργασίας σας παραμένει χαμηλότερο. Κρατήστε το C260 για μέρη όπου η γεωμετρία σχηματισμού θα μπορούσε να σπάσει.