Czym jest miedź? Miedź w obróbce komponentów

Miedź jest jednym z najczęściej używanych metali nieżelaznych, rywalizującym z aluminium pod względem wszechstronności. Ten artykuł zagłębia się w właściwości miedzi, jej zastosowania, różne rodzaje stopów miedzi, kluczowe punkty dotyczące obróbki miedzi i jak czytać oznaczenia stopów miedzi.

Prześlij swoje dane 3D CAD
przykład części mechanicznych z miedzi

Kluczowe właściwości miedzi

 

Miedź (Cu) jest istotnym metalem nieżelaznym szeroko stosowanym w zastosowaniach przemysłowych, podobnie jak aluminium.

Miedź charakteryzuje się doskonałą przewodnością cieplną i elektryczną. Jako stosunkowo miękki metal, miedź jest również bardzo plastyczna i łatwa w obróbce. Jest przyjazna dla środowiska ze względu na możliwość recyklingu i ma tę zaletę, że nie staje się krucha w niskotemperaturowych środowiskach. Charakterystyczny, piękny kolor metalu sprawia, że jest popularna w dekoracyjnych materiałach budowlanych, a jej zdolność do tworzenia ochronnej warstwy tlenkowej zwiększa odporność na korozję. Dodatkowo, właściwości antybakteryjne miedzi sprawiają, że jest idealna do powierzchni często dotykanych i instalacji wodociągowych.

Jednak miedź jest gęstsza i cięższa niż żelazo.

Czym jest czysta miedź?

 

Czysta miedź odnosi się do stopów miedzi o zawartości miedzi wynoszącej 99,90% lub więcej. Na podstawie zawartości tlenu, czysta miedź jest klasyfikowana na trzy typy: miedź beztlenowa, miedź tough-pitch, i miedź odtleniona. Miedź beztlenowa ma minimalną zawartość tlenu i jest wysoce czysta. Miedź tough-pitch zawiera śladowe ilości tlenu, co zwiększa jej odporność na korozję i warunki atmosferyczne. Miedź odtleniona, która zawiera niewielkie ilości niemetalicznych odtleniaczy, takich jak fosfor, jest mniej podatna na kruchość wodorową.

Charakterystyka czystej miedzi

 

Czysta miedź wyróżnia się wśród stopów miedzi swoją doskonałą przewodnością elektryczną i cieplną. Jest niemagnetyczna i nie przyciąga magnesów.

Właściwości mechaniczne czystej miedzi:

  • Gęstość: 8,89–8,94
 
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 355 N/mm²
 
  • Twardość: HV 85+
 
  • Moduł Younga: 117 kN/mm²
 
  • Przewodność: 100% IACS
  • Rozszerzalność cieplna: 16,8 × 10⁻⁶/°C
 
  • Przewodność cieplna: 398 W/(m·K)
 
  • Temperatura topnienia: 1083°C
 
  • Temperatura wrzenia: 2360°C

Zalety i wady czystej miedzi

 

Zalety:

 

  • Miękka i łatwa w obróbce
  • Stosunkowo odporna na kwasy i zasady
  • Wysoka przewodność elektryczna i cieplna

 

Wady:

 

  • Ciężka
  • Wymaga powlekania, aby zapobiec korozji
  • Miękkość wymaga ostrożnej obróbki

Rodzaje stopów miedzi

 

Wysoka topliwość miedzi pozwala na jej stopowanie z innymi metalami. Oto kilka kluczowych stopów miedzi:

Mosiądz (żółta miedź)

 

Mosiądz to stop miedzi i cynku, znany z doskonałej plastyczności, właściwości kucia na gorąco, obrabialności i lekkości w porównaniu do czystej miedzi. Mosiądz ma piękny metaliczny połysk podobny do złota.

Brąz

 

Brąz to miedź stopowana z cyną. Stopniowo utlenia się w atmosferze, tworząc zieloną patynę znaną jako grynszpan. Brąz jest twardszy niż czysta miedź, ale ma niższą temperaturę topnienia, co czyni go jednym z najstarszych metali używanych przez ludzi. Występuje w monetach 10-jenowych i codziennych przedmiotach.

Stopy wysokiej zawartości miedzi

 

Stopy wysokiej zawartości miedzi zawierają ponad 96% miedzi, oferując podobną przewodność cieplną i elektryczną jak czysta miedź, jednocześnie zapewniając zwiększoną wytrzymałość i odporność na ciepło. Te stopy są używane w precyzyjnych instrumentach, takich jak komputery i smartfony, a także w komponentach motoryzacyjnych. Właściwości stopów wysokiej zawartości miedzi różnią się w zależności od dodanych metali, takich jak miedź berylową, która ma zarówno przewodność elektryczną, jak i właściwości sprężynujące.

Wskazówki dotyczące obróbki stopów miedzi

 

 

Miedź i jej stopy to miękkie metale, co sprawia, że są łatwe do cięcia, ale mogą również stwarzać wyzwania ze względu na swoją miękkość.

 

 

Lepkość i tworzenie zadziorów

 

 

Miedź jest miękka i ma wysoką plastyczność, co może prowadzić do powstawania zadziorów podczas obróbki, ponieważ materiał ma tendencję do przyklejania się podczas cięcia.

 

 

Lutowanie podczas obróbki

 

Miękkość miedzi, w połączeniu z jej niską temperaturą topnienia, może powodować topienie się wiórów podczas obróbki, prowadząc do lutowania na krawędzi tnącej narzędzia. Aby rozproszyć ciepło generowane podczas obróbki, konieczne są chłodziwa. Jednak stosowanie chłodziw na bazie wody może powodować przebarwienia z powodu korozji, dlatego zaleca się chłodziwa na bazie oleju.

 

Ze względu na lepkość miedzi, kluczowe jest zmniejszenie oporu cięcia. Używanie ostrych narzędzi z dużym kątem natarcia i zwiększanie prędkości cięcia dla obróbki z dużą prędkością to skuteczne strategie.

Podsumowanie

 

 

Miedź jest metalem nieżelaznym szeroko stosowanym obok aluminium. Charakteryzuje się wysoką przewodnością cieplną i elektryczną oraz jest łatwo poddawana recyklingowi. Stopy miedzi obejmują czystą miedź, mosiądz, białą miedź, brąz i stopy wysokiej zawartości miedzi. Chociaż miedź jest łatwa w obróbce, wymaga ostrożnego traktowania ze względu na powstawanie zadziorów i potencjalne lutowanie podczas cięcia. Materiały stopów miedzi są oznaczane literą „C” i czterocyfrowym numerem oraz symbolami.

 

W meviy oferujemy miedź jako materiał do obróbki części okrągłych. Mamy nadzieję, że ten artykuł pomoże Ci rozważyć EN CW614N equiv. jako potencjalny wybór materiału dla Twoich komponentów toczonych CNC.

Więcej o toczeniu CNC