CNC 加工需要考虑的三种软金属
钨和铬等天然硬金属在制造业中相当罕见。事实上,相对而言,大多数金属天然是柔软的,但通过添加合金或弯曲、拉伸或锤击材料使其强度足以制造。
柔软的有色金属(不含铁)易于切割和加工,仅需极少的后处理热处理。 CNC 加工最常见的软金属是铜合金,常见的应用包括珠宝制作、电镀和电线导管。铝通常在 CNC 加工中扮演与这些软金属类似的角色,但铝的广泛使用足以证明它自己的话题。
软金属与许多制造工艺兼容,但工程师和产品团队经常通过 CNC 加工用软金属制造零件。以下是产品团队需要了解的有关使用当今市场上排名前三的软金属铜、青铜和黄铜进行加工的所有信息。
1。铜
铜 C101 的独特之处还在于其抗菌性能——环境保护署进行的测试发现,包括 C101 在内的 355 种铜合金在接触两小时内杀死了 99.9% 以上的细菌。
出于这个原因,铜通常出现在医疗行业的高接触点,如床栏杆、水槽、水龙头和马桶硬件。其他流行的应用包括半导体行业中的电线、电磁铁和电路板。
尽管铜在大多数海洋和工业环境中都具有耐腐蚀性,但它会被卤素、硫化物和氨基溶液腐蚀。此外,C101由于含氧量高,在高温下特别容易发生氢脆。
机械规格:
- 极限抗拉强度:310-380 MPa
- 弹性模量:125 – 135 GPa
- 断裂伸长率:6-25%
- 硬度:27 HV
- 导热系数:390 – 398 W/(m⋅°C)
2。黄铜
例如,含有 32-39% 锌的黄铜合金可能具有良好的热加工能力,但冷加工能力较差。在做出最终决定之前,工程师和产品团队应记下黄铜合金的锌含量。
许多产品团队使用 360 黄铜,因为它具有良好的抗拉强度和天然的耐腐蚀性。此外,这种材料具有高度的可加工性、可焊接性,不会对 CNC 机床造成过度磨损。
然而,这种材料确实有它的缺点。当黄铜与氨或氨基溶液接触时,它变得容易发生应力腐蚀开裂。在大多数情况下,这种限制可以通过后处理过程中的退火来解决。从财务角度来看,黄铜是较昂贵的软金属之一。
360 黄铜是低摩擦应用的理想选择,通常用于制造乐器、锁具和齿轮。由于黄铜与黄金有着如此强烈的相似性,因此它也具有广泛的纯装饰性应用。
机械规格:
- 极限抗拉强度:140 MPa
- 断裂伸长率:23%
- 硬度:洛氏 B35
- 密度:0.307 lbs / cu。在。
- 最高温度:1650°F
3。青铜
与黄铜一样,青铜合金由铜基与其他合金组合而成。锡是最常见的添加物之一。添加磷、铝、锰、硅等材料后,青铜的力学和物理性能会发生变化,工程师和设计师应牢记这一点。
642 青铜具有延展性、抗腐蚀、抗磨损和抗疲劳性,并且在所有黄铜和青铜合金中具有最高的可加工性。此外,在强度和耐腐蚀性方面,青铜也超过了铜。青铜合金的常见应用包括乐器、奖章、海洋应用和工业应用,例如需要低摩擦金属的飞机衬套。不幸的是,青铜的铜含量很高,因此使用起来很昂贵。
机械规格:
- 抗拉强度 517-621 MPa
- 弹性模量:16,000 ksi
- 刚性模量:6,000 ksi
- 密度:0.278 lb/in3 at 68 °F
- 电导率:68 °F 时为 8% IACS
为工作选择合适的材料
软金属为 CNC 加工零件提供了许多有利的特性。它们通常易于加工,天然耐腐蚀,非常适合各行各业的广泛应用。尤其是黄铜和青铜,工程师和产品团队应确保仔细检查这些软金属的合金含量,因为添加额外的元素肯定会影响最终零件的机械和物理性能。
对于工程师和产品团队来说,为给定项目选择最适合的材料是他们在开发过程中必须做出的最重要的决定之一。产品团队必须尽职尽责,以确保达到预期的效果,而像 Fast Radius 这样的专业制造和设计合作伙伴可以提供帮助。
Fast Radius 是制造创新的一站式商店。我们经验丰富的团队可以帮助工程师和产品团队确保他们的材料选择能够满足所有关键要求——以适合他们的价格点和时间表。让我们一起创造新事物。立即联系我们。
敬请期待 CNC 材料系列系列的下一部分!同时,在 Fast Radius 学习中心查看注塑成型和 3D 打印等工艺的其他材料选择指南。
工业技术