तम्बाकू पैकेजिंग मशीन भागों के एक पेशेवर आपूर्तिकर्ता के रूप में, हैनशेंग ऑटोमेशन अपने स्वयं के सीएनसी मशीनिंग केंद्र का दावा करता है, जो ±0.002 मिमी की सटीकता का दावा करता है, जिससे सुपर {{1}मिरर-जैसी फिनिश प्राप्त होती है। इसके बाद, मैं तांबे का पता लगाऊंगा, जो सीएनसी मशीनिंग के लिए उपयुक्त सामग्री है, हमारी अपनी मशीनिंग प्रथाओं पर आधारित है।
तांबा क्या है?
यह समझने के लिए कि तांबा क्या है, हमें सबसे पहले इस प्रश्न का उत्तर देना होगा, "तांबा किस प्रकार का पदार्थ है?" तांबा एक प्राकृतिक रूप से पाई जाने वाली, नमनीय संक्रमण धातु है जिसका रासायनिक प्रतीक Cu (लैटिन "कप्रम" से लिया गया है) और परमाणु संख्या 29 है। यह उन कुछ पदार्थों में से एक है जो प्राकृतिक रूप से धात्विक अवस्था में मौजूद हो सकते हैं और यह मनुष्यों द्वारा उपयोग की जाने वाली सबसे प्रारंभिक धातुओं में से एक थी।
तांबा कितने प्रकार के होते हैं?
तांबा एक एकल सामग्री प्रकार नहीं है; इसके बजाय, इसे दो व्यापक श्रेणियों में विभाजित किया गया है: शुद्ध तांबा और तांबा मिश्र धातु। प्रत्येक प्रकार विशिष्ट सीएनसी मशीनिंग आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित प्रदर्शन प्रदान करता है।
शुद्ध तांबा
This type of copper has a purity of ≥99.5%. The most commonly used grade in CNC machining is C110 electrolytic tough pitch copper, which boasts a purity of up to 99.9%. It exhibits excellent electrical conductivity (101.5% IACS, second only to silver), thermal conductivity (391 W/m-K), and ductility (elongation >45%, जो 0.01 मिमी जितने पतले अति पतले तारों को खींचने में सक्षम बनाता है)। शुद्ध तांबे की सीएनसी मशीनिंग करते समय, इसकी उच्च चिपचिपाहट पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है, जिसके लिए विशेष उपकरण ज्यामिति (जैसे टूल रेक कोण 25 डिग्री से अधिक या उसके बराबर) और निर्मित किनारे को रोकने के लिए TiAlN कोटिंग की आवश्यकता होती है।
तांबे की मिश्रधातुएँ
इस प्रकार का तांबा मिश्र धातु मुख्य रूप से शुद्ध तांबे में जस्ता, टिन और सीसा जैसे तत्वों को जोड़कर बनाया जाता है, जिससे इसकी ताकत और मशीनीकरण बढ़ जाता है। सामान्य प्रकारों में शामिल हैं:
पीतल: एक तांबा -जस्ता मिश्र धातु (5%-45% जस्ता सामग्री)। सी360 पीतल (2.5%-3.7% सीसा युक्त) तांबे की सामग्री को मुफ्त में काटने के लिए बेंचमार्क है। इसका कटिंग इंडेक्स 100% 1214 फ्री-कटिंग स्टील पर आधारित है। इसकी काटने की शक्ति शुद्ध तांबे की तुलना में 40% कम है, और इसका उपकरण जीवन तीन गुना लंबा है, जो इसे उच्च आवृत्ति सीएनसी मशीनिंग के लिए एक आदर्श तांबा सामग्री बनाता है।
कांस्य: संक्षारण प्रतिरोध (विशेष रूप से समुद्री जल प्रतिरोध) और पहनने के प्रतिरोध के उत्कृष्ट लाभों के साथ एक तांबा - टिन मिश्र धातु, जो इसे प्रोपेलर बुशिंग जैसे समुद्री इंजीनियरिंग भागों की मशीनिंग के लिए उपयुक्त बनाती है।
ऑक्सीजन फ्री कॉपर (ओएफसी): 99.99% से अधिक या उसके बराबर की शुद्धता और बेहद कम ऑक्सीजन सामग्री के साथ, यह उच्च परिशुद्धता वाले सीएनसी भागों (जैसे वैक्यूम इलेक्ट्रॉनिक घटकों) के लिए उपयुक्त है। यहां तक कि थोड़ी सी अशुद्धियां भी इसके प्रदर्शन को प्रभावित कर सकती हैं।
उच्च {{0}शक्ति मिश्र धातु: जैसे C194 तांबा {{2}लोहा {{3}फॉस्फोरस मिश्र धातु और C195 तांबा {{5}लोहा {{6}जस्ता मिश्र धातु, उच्च चालकता (शुद्ध तांबे के 85% से अधिक या उसके बराबर) को बनाए रखते हुए तन्य शक्ति में सुधार करते हैं, जिससे सीएनसी मशीनिंग विद्युत हार्डवेयर के लघु डिजाइन को सक्षम किया जा सकता है।
तांबे के गुण और प्रदर्शन क्या हैं?
| संपत्ति श्रेणी | विशिष्ट संकेतक (शुद्ध तांबा / विशिष्ट मिश्र धातु: C360 पीतल) |
|---|---|
| इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी | शुद्ध तांबा: 101.5% IACS; C360 पीतल: 25% IACS |
| ऊष्मीय चालकता | शुद्ध तांबा: 391 डब्लू/(एम·के); C360 पीतल: 29 W/(m·K) |
| संक्षारण प्रतिरोध | शुद्ध तांबा: वायुमंडलीय संक्षारण दर <0.005 मिमी/वर्ष; सी360 पीतल: समुद्री जल के क्षरण से वजन में कमी शुद्ध तांबे की तुलना में 40% कम, सल्फर युक्त वातावरण में कोई कॉपर सल्फाइड काले धब्बे नहीं |
| लचीलापन | शुद्ध तांबा: बढ़ाव दर > 45%; C360 पीतल: बढ़ाव दर 23% |
| मशीन की | शुद्ध तांबा: उच्च चिपचिपाहट, विशेष उपकरण की आवश्यकता; सी360 पीतल: काटने का बल शुद्ध तांबे का 60% है, चिप की लंबाई <1 मिमी, सतह खुरदरापन रा मान 50% कम है |
| जीवाणुरोधी गुण | शुद्ध तांबा और पीतल दोनों: तांबे के आयन माइक्रोबियल प्रोटीन को नष्ट कर देते हैं, मुक्त कण कोशिका संरचनाओं को तोड़ देते हैं, ई. कोली और स्टैफिलोकोकस ऑरियस को मार देते हैं। |
| यांत्रिक संपत्ति - ताकत | शुद्ध तांबा: तन्य शक्ति ≈ 210MPa; C360 पीतल: तन्य शक्ति 140-350MPa |
| यांत्रिक संपत्ति - कठोरता | शुद्ध तांबा: एचबी 35-45; सी360 पीतल: एचबी 65-75 (सीसा-प्रबलित) |
तांबे की सामग्री की सीएनसी मशीनिंग प्रक्रिया
भाग की आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त तांबे की सामग्री का चयन करें:
प्रवाहकीय घटक (जैसे बसबार): C110 शुद्ध तांबा चुनें;
अक्सर थ्रेडेड हिस्से (जैसे स्पूल): C360 पीतल चुनें (उच्च मशीनिंग दक्षता के लिए);
समुद्री कनेक्टर: निष्क्रिय सतह उपचार (नमक स्प्रे जीवन> 1000 घंटे) के साथ पीतल चुनें।
कच्चे माल को काटने या काटने से बिलेट्स (ब्लॉक या छड़) में मशीनिंग अपशिष्ट कम हो जाता है; मशीनिंग दोषों को रोकने के लिए बिलेट्स की सफाई से तेल और जंग निकल जाता है।
CAD मॉडल को CNC सॉफ़्टवेयर में आयात करें और सामग्री गुणों के आधार पर टूल पथ को अनुकूलित करें:
शुद्ध तांबा: कम फ़ीड दर और उच्च स्पिंडल गति का उपयोग करें, और TiAlN -लेपित उपकरण का उपयोग करें।
सी360 पीतल: फ़ीड दरों को शुद्ध तांबे की तुलना में दोगुना तक बढ़ाया जा सकता है, और पारंपरिक कार्बाइड उपकरणों का उपयोग किया जा सकता है।
रफिंग: अतिरिक्त सामग्री को तेजी से हटाता है। शुद्ध तांबे के लिए, चिपकने से रोकने के लिए सल्फर एडिटिव्स युक्त काटने वाले तरल पदार्थ का उपयोग करें। पीतल को सूखाकर काटा जा सकता है, जिससे सतह का खुरदरापन Ra 0.8μm तक हो सकता है।
अंत में: आयामों और सतहों को कैलिब्रेट करने के लिए सटीक उपकरणों का उपयोग करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि भाग की सहनशीलता मानकों (उदाहरण के लिए, ±0.005 मिमी) को पूरा करती है।
डिबुरिंग: टम्बलिंग या लेजर डिबुरिंग का उपयोग करें, विशेष रूप से सीएनसी मशीनिंग के लिए मशीनीकृत छोटे तांबे के हिस्सों (उदाहरण के लिए, पिन) के लिए।
एंटी {{0}ऑक्सीकरण उपचार: शुद्ध तांबे के हिस्सों को अल्ट्रासोनिक सफाई, पैसिवेशन (क्रोमेट या बेंज़ोट्रायज़ोल कोटिंग), और वैक्यूम पैकेजिंग से गुजरना पड़ता है, जिससे एक {{1}वर्ष ऑक्सीकरण{{2}मुक्त जीवन सुनिश्चित होता है।
निरीक्षण: मानकों का अनुपालन सुनिश्चित करने के लिए चालकता, आयामी सटीकता और सतह की गुणवत्ता का निरीक्षण किया जाता है।
उद्योग जहां तांबे के उत्पादों का उपयोग किया जाता है
इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिकल उद्योग
मुख्य रूप से प्रवाहकीय कनेक्टर, मोटर रोटर/स्टेटर, ट्रांसफार्मर वाइंडिंग और मोबाइल फोन और लैपटॉप के लिए हीट सिंक में उपयोग किया जाता है।
ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस उद्योग
ऑटोमोटिव: पीतल के वाल्व (स्वयं चिकनाई, घर्षण गुणांक 0.08), शुद्ध तांबे की पावर बैटरी केबल
एयरोस्पेस: ऑक्सीजन मुक्त तांबे के घटक (उच्च ऊंचाई संक्षारण प्रतिरोधी), पीतल फास्टनरों (हल्के लेकिन उच्च ताकत)।
चिकित्सा उद्योग
आमतौर पर सर्जिकल उपकरण असेंबलियों, चिकित्सा उपकरण हाउसिंग और इलेक्ट्रोड पैड में उपयोग किया जाता है, जो जैव अनुकूलता और रोगाणुरोधी गुण दोनों प्रदान करता है।
समुद्री और निर्माण उद्योग
समुद्री: पीतल के कनेक्टर (नमक स्प्रे प्रतिरोधी), कांस्य प्रोपेलर शाफ्ट बुशिंग (समुद्री जल संक्षारण प्रतिरोधी)
निर्माण: पीतल की पाइप फिटिंग (सटीक थ्रेडेड), शुद्ध तांबे की छत (टिकाऊ और सौंदर्य की दृष्टि से मनभावन)।
नवीकरणीय ऊर्जा उद्योग
ट्रांसमिशन हानियों को कम करने के लिए उच्च चालकता का लाभ उठाते हुए, पवन टरबाइन वाइंडिंग्स, सौर पैनल कनेक्टर्स आदि में उपयोग किया जाता है।
क्या तांबा सामग्री सुरक्षित है?
सीएनसी मशीनिंग के दौरान और इसके अंतिम अनुप्रयोग दोनों में, सही ढंग से और आवश्यक सावधानियों के साथ उपयोग किए जाने पर तांबे की सामग्री सुरक्षित होती है।
मशीनिंग सुरक्षा
विद्युत चालकता जोखिम: तांबा विद्युत प्रवाहकीय है। सुनिश्चित करें कि मशीनिंग के दौरान बिजली के झटके को रोकने के लिए सीएनसी उपकरण ठीक से ग्राउंडेड हैं।
काटने वाले तरल पदार्थ से सुरक्षा: शुद्ध तांबे की मशीनिंग करते समय आमतौर पर सल्फर युक्त काटने वाले तरल पदार्थों का उपयोग किया जाता है। त्वचा के सीधे संपर्क से बचने के लिए ऑपरेटरों को दस्ताने पहनने चाहिए और वाष्पशील पदार्थों को अंदर जाने से रोकने के लिए मशीनिंग क्षेत्र में अच्छा वेंटिलेशन बनाए रखना चाहिए।
अनुप्रयोग सुरक्षा
रोगाणुरोधी लाभ: तांबे में अंतर्निहित रोगाणुरोधी गुण होते हैं। सीएनसी प्रसंस्करण के माध्यम से तांबे से मशीनीकृत चिकित्सा घटक कुछ प्लास्टिक सामग्रियों से बेहतर प्रदर्शन करते हुए, माइक्रोबियल क्रॉस - संदूषण जोखिमों को कम करने में मदद करते हैं।
उपयोग प्रतिबंध: अत्यधिक सेवन से होने वाले संभावित नुकसान के कारण तांबा आमतौर पर सीधे खाद्य संपर्क कंटेनरों (उदाहरण के लिए, बिना लेपित) के लिए अनुपयुक्त है। पीने योग्य पानी के घटकों के लिए, खाद्य ग्रेड कोटिंग वाले तांबे मिश्र धातु उत्पादों का चयन किया जाना चाहिए।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न: शुद्ध तांबे और सी360 पीतल की सीएनसी मशीनिंग के लिए कौन से काटने के उपकरण और पैरामीटर की सिफारिश की जाती है?
उत्तर: शुद्ध तांबे के लिए, इसकी उच्च चिपचिपाहट के कारण, TiAlN कोटिंग के साथ 25 डिग्री से अधिक या उसके बराबर के सामने के कोण वाले उपकरण का चयन करें। ऊपरी किनारे के गठन को रोकने के लिए सल्फाइड एडिटिव्स युक्त काटने वाले तरल पदार्थों का उपयोग करें। C360 पीतल के लिए {{5}सामान्यतः सीएनसी{{6}मशीनीकृत तांबे की सामग्री {{7}मानक कार्बाइड उपकरण पर्याप्त है। सूखी कटाई की स्थिति में, सतह का खुरदरापन Ra 0.8μm तक पहुंच सकता है, जिसमें फ़ीड दरें शुद्ध तांबे की तुलना में दोगुनी हो सकती हैं।
प्रश्न: तांबे की मिश्रधातु (जैसे पीतल) वेल्डिंग के दौरान आसानी से क्यों टूट जाती है? इसे कैसे रोका जा सकता है?
उत्तर: क्रैकिंग मुख्य रूप से वेल्डिंग के दौरान तांबे की मिश्रधातुओं में कम उबलने वाले बिंदु तत्वों (जस्ता/सीसा) के वाष्पीकृत होने के कारण होती है, जिससे वेल्ड में सरंध्रता पैदा होती है। रोकथाम के तरीके: पीतल की वेल्डिंग के लिए, प्री-सेट सिलिकॉन कांस्य तार (ERCuSi-A) के साथ TIG वेल्डिंग का उपयोग करें। शुद्ध तांबे की वेल्डिंग के लिए, आधार सामग्री को 400 डिग्री तक पहले से गरम करें और फॉस्फोरस डीऑक्सीडाइज्ड कॉपर इलेक्ट्रोड (ECu) का उपयोग करें। उचित निष्पादन के साथ, संयुक्त ताकत आधार सामग्री के 90% तक पहुंच सकती है।
प्रश्न: सीएनसी मशीनीकृत शुद्ध तांबे के हिस्सों पर सतह के ऑक्सीकरण और कालेपन को प्रभावी ढंग से कैसे रोका जा सकता है?
उत्तर: तीन -चरणीय सुरक्षात्मक प्रक्रिया लागू करें:
काटने वाले तरल पदार्थ को हटाने के लिए अल्ट्रासोनिक सफाई;
② एक सुरक्षात्मक फिल्म (~0.5μm) बनाने के लिए क्रोमेट या बेंज़ोट्रायज़ोल निष्क्रियता;
③ वैक्यूम पैकेजिंग।
प्रश्न: क्या C360 पीतल उच्च परिशुद्धता प्रवाहकीय घटकों (उदाहरण के लिए, उच्च {{4%) वर्तमान कनेक्टर्स) के लिए शुद्ध तांबे की जगह ले सकता है?
A: No. Pure copper's conductivity (101.5% IACS) far exceeds C360 brass (25% IACS). Brass exhibits significantly higher temperature rise under high currents (>50ए) और केवल कम -वर्तमान सिग्नल अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है (<1A) to reduce costs.
प्रश्न: स्थायित्व सुनिश्चित करने के लिए समुद्री वातावरण में उपयोग किए जाने वाले तांबे के हिस्सों के लिए किस प्रकार के पोस्ट - प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है?
उत्तर: सतह निष्क्रियता वाला पीतल पसंदीदा विकल्प है। इससे बनने वाली जिंक आधारित ऑक्साइड फिल्म 1000 घंटे से अधिक नमक स्प्रे परीक्षण का सामना कर सकती है। यदि शुद्ध तांबे का उपयोग किया जाता है, तो समकक्ष प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए अतिरिक्त निकल चढ़ाना की आवश्यकता होती है, लेकिन इससे लागत 30% बढ़ जाती है।
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