CNC-Bearbeitung Bronze: Prozess, Vorteile, Nachteile und Anwendungen

Bronze, ein sehr anpassungsfähiges Material, wird in vielen Anwendungen weit verbreitet. Bronze, eine Legierung aus Kupfer, Zinn und anderen Elementen, wird für ihre ausgezeichnete Festigkeit, Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit geschätzt. Diese charakteristischen Eigenschaften machen Bronze zu einem ausgezeichneten Material für verschiedene CNC-Bearbeitung  Anwendungen, einschließlich  Lager,   Getriebe und Präzisionskomponenten.

Bronze ist ebenfalls bearbeitbar, so dass sie präzise geformt, gebohrt und mit CNC-Maschinen bearbeitet werden kann. Infolgedessen ist es eine beliebte Wahl für hochpräzise Komponentenindustrien wie Luft- und Raumfahrt, Automobil- und Medizingeräteherstellung geworden. Dieser Leitfaden erläutert alles, was Sie über Bronze CNC-Bearbeitung wissen müssen.

Was ist Bronze CNC Bearbeitung?

Bronze wird durch die Kombination von Kupfer mit bis zu 35% Zinn und 8% Blei hergestellt. Das Vorhandensein von Bleilegierung, ein weiches Metall, macht es so bearbeitbar. Bronze ist ideal für Lager und maritime Anwendungen wie Pumpen und Armaturen, die eine Korrosionsbeständigkeit gegen Meerwasser erfordern. Da sich die mechanischen Eigenschaften dieses Materials von denen vieler anderer bearbeitbarer Metalle unterscheiden, wird es am besten auf spannungsarmen Komponenten eingesetzt, die mit CNC-Bearbeitung hergestellt werden.

Bronze, Kupfer und andere Messinglegierungen  haben mehrere Unterschiede in elektrischen, mechanischen und korrosionsbeständigen Eigenschaften. Insbesondere Bronze hat eine gute Bearbeitbarkeit von 100%. Es hat auch geringe Reibungsqualitäten, was es hervorragend für die CNC-Bearbeitung von Bronzteilen macht, die ständig miteinander in Kontakt stehen.  

Darüber hinaus können die mechanischen Eigenschaften und Leistungsmerkmale der Bronze durch verschiedene Zusammensetzungen und Behandlungen verbessert werden. Zum Beispiel kann die Zugabe von Phosphor seine Verschleißbeständigkeit erhöhen, aber die Zugabe von Aluminium kann seine Festigkeit und Härte erhöhen.  

Bronze CNC Bearbeitungsprozess

Der Bronze CNC-Bearbeitungsprozess beinhaltet die Verwendung von Computer-numerischen Steuerung (CNC) Maschinen, um Bronze Material mit Präzision zu formen und zu verfeinern. Bronze ist für ihre Robustheit, Korrosionsbeständigkeit und ästhetische Attraktivität bekannt und ist eine bevorzugte Wahl für verschiedene Anwendungen.

Der Prozess beginnt mit der Erstellung eines umfassenden CAD-Modells (Computer-Aided Design), basiert auf der CAM-Software (Computer-Aided Manufacturing), um Werkzeugwege zu generieren, die die CNC-Maschine bei der Herstellung des Bronzebauteils führen. Anschließend wird das ausgewählte Bronzenmaterial vorbereitet und am Arbeitstisch der CNC-Maschine befestigt.

Anschließend wird die CNC-Maschine durch Laden der CAD-Datei und des entsprechenden Werkzeugwegprogramms sowie sorgfältige Kalibrierung der wesentlichen Werkzeuge eingerichtet. Bearbeitungsvorgänge umfassen Bronze  CNC-Fräsen, & nbsp; Bronze CNC Drehen  (für Rotationssymmetrie), Bohren,5-Achs CNC Bearbeitungund feinere Details wie Gravieren oder Ätzen.

Nach der Bearbeitung wird das Bronzenstück mit Präzisionsmessgeräten sorgfältig geprüft, um die Einhaltung bestimmter Toleranzen und Qualitätsstandards zu überprüfen. Je nach beabsichtigter Anwendung zusätzliche Fertigungsschritte wie z.B.  Polieren  kann implementiert werden, um die gewünschte Textur und Erscheinungsbild zu erreichen.

Eine Abschlussprüfung stellt sicher, dass alle Anforderungen erfüllt sind, danach wird das fertige Bronzenteil für den Transport oder die anschließende Montage sorgfältig verpackt. Es ist wichtig zu beachten, dass die Komplexität des Bauteils und die Fähigkeiten der CNC-Maschine die spezifischen Schritte beeinflussen können. Darüber hinaus ist das Know-how erfahrener CNC-Bediener entscheidend für die Erreichung erstklassiger Ergebnisse.

Vorteile der Bronze CNC-Bearbeitung

Bronze hat verschiedene Vorteile, die es perfekt für die CNC-Bearbeitung machen, einschließlich überlegener Schmierfähigkeit. Dieser Vorteil verbessert die Produktionseffizienz und spart gegenüber dichteren Metallen, die eine kontinuierliche Schmierung beim Schneiden erfordern. Bronze ist auch robuster und langlebiger als viele andere Materialien, was es zu einer ausgezeichneten Wahl für Gegenstände macht, die eine längere Lebensdauer erfordern.

Hier sind einige weitere Vorteile der Bronze CNC-Bearbeitung

• Überlegene BearbeitbarkeitDie Zusammensetzung der Bronze eignet sich für eine einfache und präzise Bearbeitung und ermöglicht die Schaffung komplizierter und komplexer Formen mit minimalem Werkzeugverschleiß.
• Ausgezeichnete KorrosionsbeständigkeitDie Korrosionsbeständigkeit der Bronze macht sie zu einer guten Wahl für Komponenten, die rauen Umweltbedingungen oder korrosiven Substanzen ausgesetzt sind.
• Befriedigende Festigkeit und HärteObwohl nicht so hart wie einige Metalle, Bronze Balance Stärke und Formbarkeit, so dass es vielseitig für verschiedene Anwendungen.
• Außergewöhnliche WärmeleitfähigkeitDie hohe Wärmeleitfähigkeit von Bronze erleichtert eine effiziente Wärmeabfuhr während der Bearbeitung, reduziert das Risiko einer Überhitzung und gewährleistet die Maßgenauigkeit.
• Eigenschaften mit niedriger ReibungDer niedrige Reibungskoeffizient von Bronze ist vorteilhaft in Anwendungen, in denen reduzierte Reibung und Verschleiß entscheidend sind, wie z. B. Lager und Gleitkomponenten.

Nachteile der Bronze CNC Bearbeitung 

Trotz seiner bemerkenswerten Vorteile kommt die Bronze-CNC-Bearbeitung mit bestimmten Nachteilen, die eine Berücksichtigung rechtfertigen:

Höhere Materialkosten

Bronze, ein Verbund aus Kupfer und Zinn, neigt dazu, im Vergleich zu alternativen Materialien teurer zu sein. Dies kann zu erhöhten Gesamtkosten für Projekte mit Bronze-CNC-Bearbeitung führen.

Werkzeugverschleiß und Ersatz

Aufgrund seiner weicheren Natur kann Bronze beschleunigten Verschleiß an Bearbeitungswerkzeugen verursachen. Dies kann häufigere Werkzeugwechsel erfordern und die Produktionskosten erhöhen.

Komplexe geometrische Herausforderungen

Die Erreichung komplexer Merkmale und komplexer Geometrien kann mit Bronze anspruchsvoller sein als mit härteren Metallen. Die weichere Zusammensetzung des Materials kann seine Fähigkeit einschränken, feine Details effektiv zu behalten.

Verlängerte Bearbeitungszeiten

Bearbeitungsvorgänge auf Bronze können aufgrund ihrer weicheren Zusammensetzung länger dauern. Diese verlängerte Bearbeitungszeit kann zu verlängerten Produktionsdauern führen.

Erhöhte Wärmeerzeugung

Die Bearbeitung von Bronze neigt dazu, im Vergleich zur Bearbeitung von härteren Metallen mehr Wärme zu erzeugen. Diese überschüssige Wärme kann die Langlebigkeit und Leistung des Werkzeugs beeinflussen, was eine wachsame Überwachung erfordert und den Prozess möglicherweise verlangsamt.

Welche Bronze-Typen sind für die CNC-Bearbeitung verfügbar?

Hier sind einige der  Bronze  Verfügbare Typen für CNC-Bronzebearbeitung:

Kupfer 932

Kupfer 932 ist auch als SAE 660 bekannt. Es ist eine Lagerbronzelegierung mit einer hohen Konzentration an Kupfer, Zinn und Zink. Es wird weit verbreitet bei der Herstellung von Buchsen, Lagern und anderen Präzisionskomponenten, die hohe Festigkeit, Verschleißbeständigkeit und hervorragende Reibungsheiligkeiten erfordern.

Aufgrund seiner natürlichen Neigung, auf seiner Oberfläche eine Schmierbeschichtung zu erzeugen, ist Kupfer 932 ein PC für Anwendungen, bei denen Schmierung problematisch ist. Dies verringert die Möglichkeit von Reibung und Verschleiß, verlängert die Lebensdauer des Bauteils und verbessert die Gesamtleistung.

Kupfer 932 ist sehr einfach zu formen, zu bohren und nach genauen Spezifikationen mit CNC-Geräten zu fräsen. Daher ist es eine bevorzugte Wahl für Branchen, die hochpräzise Komponenten erfordern, wie Luft- und Raumfahrt, Automobil und industrielle Fertigung. Insgesamt ist Kupfer 932 ein zuverlässiges und anpassbares Material für CNC-Bearbeitungsanwendungen. Seine hohe Festigkeit, Verschleißbeständigkeit und Reibungsbeschützung machen es zu einer ausgezeichneten Wahl für anspruchsvolle Anwendungen, die Leistung und Haltbarkeit erfordern.

  PB1Grade

Die Bronze PB1 entspricht dem Standard BS1400. Aufgrund seiner hervorragenden Ermüdungsbeständigkeit ist diese Bronzegruppe auch als "Phosphorbronze" bekannt, da Phosphor in der Herstellung verwendet wird, um seine Verschleißbeständigkeit und Steifigkeit zu verbessern. Es wird häufig für Lager verwendet, insbesondere für schwere Lasten bei hohen Geschwindigkeiten. PB1 ist auch ideal für die Herstellung von Schneckenrädern, Federn, Ventilkörpern, Zahnrädern und Buchsen aufgrund seiner hervorragenden Formbarkeit, überlegenen Federeigenschaften und Lötbarkeit.

PB1, auch als Phosphorbronze bekannt, hat eine sehr hohe Zinnkonzentration, die seine Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit verbessert, insbesondere in Meerwasser- und Chloridumgebungen, was es zu einer ausgezeichneten Wahl für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt-, Marine- und Chemiesektor macht.

Silizium Bronze

Siliziumbronse, oft rote Siliziumbronse, besteht aus Kupfer, Silizium und Zink. Es enthält durchschnittlich bis zu 6% Silizium. Es kann auch Kupfer, Silizium und andere Legierungen wie Mangan, Zinn, Eisen und Zink enthalten. Es ist eine hochfeste Legierung mit guter Gießfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und einer ausgezeichneten Oberflächenpolierung. Pumpen- und Ventilteile sind die häufigsten Anwendungen.

Aluminium Bronze

Aluminiumbronze besteht aus Kupfer, 6 bis 12% Aluminium und gelegentlich zusätzliche Elemente wie Eisen, Nickel, Mangan und Silizium. Es handelt sich um eine hochfeste Legierung, die auch korrosions- und schmierungsbeständig ist. Aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit, insbesondere im Meerwasser, sind häufige Anwendungen Marine-Hardware und Pumpen, die korrosive Flüssigkeiten transportieren. Es wird auch in der Öl- und Petrochemieindustrie sowie in der Wasserversorgung eingesetzt.

Phosphor Bronze

Phosphorbronze, allgemein als Zinnbronze bekannt, besteht aus Kupfer, bis zu 11% Zinn und 0,35% Phosphor. Der Einsatz von Phosphor verbessert die Verschleißbeständigkeit und die Steifigkeit des Metalls. Diese Legierung ist für ihre Zähigkeit und Haltbarkeit sowie ihren niedrigen Reibungskoeffizienten und Feinkorn bekannt. Phosphorbronze wird weit verbreitet in der Herstellung von korrosionssicheren Geräten, elektrischen Komponenten, Scheiben, Bronze CNC-Prototypenteilen, Federn, Balgen und Musikinstrumenten.

Lager Bronze

Lagerbronze enthält zwischen 6 und 8% Blei. Aufgrund des höheren Bleigehalts hat es eine geringe Reibungsmerkmale, was es in Anwendungen mit hohem Verschleiß, insbesondere an schwer zugänglichen oder wartbaren Orten, vorteilhaft macht. Lagerbronze wird am häufigsten verwendet, um Lager und Buchsen zu erstellen, wie der Name schon sagt.

Bismut Bronze

Bismutbronze enthält zwischen 1% und 6% Bismut. Es ist flexibler und wärmeleitfähiger sowie sehr korrosionsbeständig. Es poliert gut und wird daher gelegentlich in Lichtreflektoren und Spiegeln verwendet. Lager sind der am häufigsten verbreitete industrielle Einsatz. Allerdings wurde es historisch als Kochgeschirr verwendet. Bismutbronze wurde auch in zeremoniellen Inkamessern entdeckt, die in Machu Picchu gefunden wurden. Es wird jetzt als Alternative zu Bleibronze in einigen Fällen verwendet.

Mangan Bronze

Manganbronze enthält bis zu 3% Mangan und Kupfer, Zink, Aluminium und Eisen. Es ist widerstandsfähig gegen Stoße und Verformungen, anstatt zu zerbrechen. Weil es besonders widerstandsfähig gegen Salzwasserkorrosion ist, wird es häufig in Bootspropellern verwendet. Manganbronze wird auch in Ventil- und Pumpenkomponenten, Getrieben, Muttern verwendet.Rapid Prototypingund Schrauben.

Kupfer-Nickel

Kupfer-Nickel-Bronze, allgemein bekannt als cupronickel, hat mehr Nickel, die von 2 bis 30% reichen. Es ist robust und korrosionsbeständig, insbesondere gegen Salzwasser, wie andere Bronzelegierungen. Es ist auch sehr thermisch stabil. Elektronische Komponenten, Schiffsausrüstung, Schiffsrumpfe, Pumpen und Ventile sind alle aus Kupfer-Nickel-Bronze.

Oberflächenverbindungen für Bronze CNC Bearbeitung

Aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften, Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit ist Bronze ein bevorzugtes Material für eine Vielzahl von CNC-Bearbeitungsanwendungen. Bronze kann auf verschiedene Weise poliert werden, um ihre Leistung und Aussehen zu verbessern. Als bearbeitet sind Perlenstrahlung und chemische Beschichtungen die drei häufigsten Oberflächenbehandlungen für Bronze. Hier werden wir die Vorteile und Nachteile jeder dieser Oberflächen behandeln:

Als-bearbeitete Oberfläche Finish

Die natürliche Oberfläche des Bronze-Materials nach CNC-Bearbeitung ist die  als bearbeitete Oberflächenverbindung. Diese Oberfläche ist oft glatt und homogen, mit einem matten Look. Der Hauptvorteil dieser Oberfläche ist, dass sie kostengünstig ist und keine zusätzlichen Prozesse oder Materialien erfordert. Die Oberfläche kann jedoch geringfügige Werkzeugmarkierungen oder Graben aufweisen, die die Ästhetik und Funktionalität des Bauteils beeinträchtigen. Um eine glattere Oberflächenverbindung zu schaffen, können zusätzliche Nachbearbeitungstechniken erforderlich sein.

Perlenstrahlung 

Dies ist eine Veredelungstechnik, bei der zarte Perlen oder Partikel auf die Oberfläche der Bronzensubstanz geschoben werden. Durch dieses Verfahren entsteht eine homogene matte Oberfläche, die glatt ist und das Aussehen des Bauteils verbessern kann. Durch Beseitigung von Oberflächenpartikel oder Verunreinigungen kann das Perlstrahlen die Korrosionsbeständigkeit des Metalls erhöhen. Dieser Prozess kann jedoch zeitaufwendig und teuer sein und kann auch zu mikroskopischen Gruben oder Rauheit auf der Oberfläche des Materials führen, die den Betrieb des Bauteils beeinflussen können.

Chemische Beschichtungen

Dies ist eine Oberflächenverbindung, bei der eine kleine Schicht von Chemikalien auf die Oberfläche der Bronzestoff aufgebracht wird. Dieses Verfahren kann das Aussehen, die Langlebigkeit und die Funktionalität des Bauteils verbessern. Chemische Beschichtungen können dem Bronzematerial eine gute Korrosionsbeständigkeit, Verschleißbeständigkeit und Reibungsheigenschaften geben. Darüber hinaus kann diese Oberfläche durch Hinzufügen von Bronzefarbe oder Glanz das Erscheinungsbild des Bauteils verbessern. Diese Technik ist jedoch teuer und erfordert spezialisierte Ausrüstung und Erfahrung. Darüber hinaus ist die chemische Beschichtung aufgrund der Möglichkeit chemischer Reaktionen oder Toxizität möglicherweise für einige Zwecke nicht akzeptabel.

Kostensparende Design Tipps für Bronze CNC Bearbeitung

Hier sind einige der kostensparenden Konstruktionstipps für die CNC-Bearbeitung von Bronze:

Nachbearbeitungsprozesse in Betracht ziehen

Um Oberflächenglättigkeit oder Leistungsmerkmale zu erreichen, können maßgeschneiderte CNC-Bearbeitung von Bronzteilen zusätzliche Nachbearbeitungsverfahren erfordern. Um zusätzliche Kosten oder Fertigungsverzögerungen zu vermeiden, ist es entscheidend, Ihre Teile mit diesen Prozessen im Blick zu gestalten.

Wanddicke optimieren

Bronzteile, die zu dünn sind, können während des CNC-Bearbeitungsprozesses verzerrt oder verzerrt werden, während zu dicke Teile schwierig zu produzieren sind und zu unnötigen Materialabfällen führen können. Daher ist die Optimierung der Wanddicke Ihrer Bronzenstücke entscheidend, um sicherzustellen, dass sie sowohl strukturell robust als auch leicht fertigbar sind.

Betrachten Sie die Materialeigenschaften

Bronze ist ein vielseitiges Material, das mit verschiedenen Zusammensetzungen und Behandlungen angepasst werden kann, um mechanische Eigenschaften und Leistung zu verbessern. Daher ist es entscheidend, die Bedürfnisse Ihrer Anwendung zu analysieren und die richtige Bronze-Art und -Behandlung auszuwählen, um die Leistung und Langlebigkeit Ihrer Teile zu optimieren.

Minimieren Sie Unterschnitte

Unterschnitte sind Teile, die mit normalen Schneidwerkzeugen schwer oder unmöglich hergestellt werden können. Da diese Bereiche die Komplexität und Kosten der CNC-Bearbeitung erhöhen können, ist es am besten, Unterschnitte zu minimieren oder sie so zu gestalten, dass sie einfach bearbeitet werden können.

Vermeiden Sie scharfe Ecken und Kanten

Da Bronze ein weiches Material ist, können scharfe Ecken oder Kanten Spannungskonzentrationen erzeugen, die zu Rissen oder anderen strukturellen Ausfällen führen. Daher verwenden Sie, wann immer praktisch, abgerundete Ecken oder Filets, um die Spannung gleichmäßiger zu verteilen und die Gesamtfestigkeit des Bauteils zu erhöhen.

Anwendungen von Bronzebearbeiteten Teilen

Hersteller in der Landwirtschaft, Automobilindustrie und Schwerfahrzeugen verwenden Bronze für seine Widerstandsfähigkeit und längere Lebensdauer. Typische Bronze CNC-bearbeitete Gegenstände umfassen:

• Gewindekomponenten
• Hähne
• Muttern und Schrauben
• Getriebe und Lager
• Elektroklemmen
• Schrauben
• Bushings.

ZCprecision, ein Go-to-Partner für Bronze CNC-Bearbeitungsprojekte

ZCpräzision  Steht sich als Ihr führender Partner für Bronze CNC-Bearbeitungsprojekte aus.

Mit modernsten CNC-Maschinen und einem Team von erfahrenen Ingenieuren kann ZCprecision eine Vielzahl von Anwendungen bewältigen, von der Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie bis hin zur Herstellung medizinischer Geräte. Wir sind spezialisiert auf die Erstellung komplexer Geometrien und komplizierter Designs, während enge Toleranzen beibehalten und außergewöhnliche Oberflächenverbindungen liefern.

Wählen SieZCPräzisionfür:

• Überlegene BearbeitbarkeitUnsere Bronze-Materialien sind einfach zu bearbeiten, wodurch komplizierte Designs und minimaler Werkzeugverschleiß möglich sind.
• Maßgeschneiderte LösungenWir bieten eine Vielzahl von Bronze-Typen, einschließlich Kupfer 932, PB1-Klasse und Aluminium-Bronze, um Ihren spezifischen Bedürfnissen zu entsprechen.
• Kosteneffektive Designtipps : Unser Team bietet fachliche Beratung bei der Optimierung Ihrer Entwürfe, um Kosten zu sparen, ohne die Qualität zu beeinträchtigen.
• Zuverlässige LieferungVon der ersten Konstruktion bis zur Endprüfung gewährleisten wir einen nahtlosen Prozess und eine rechtzeitige Lieferung.

Bereit, Ihr nächstes Projekt mit der Stärke und Präzision von Bronze zu verwandeln? KontaktZCPräzisionheute und lassen Sie uns Ihre Vision mit unseren erstklassigen Bronze CNC-Bearbeitungsdienstleistungen zum Leben erwecken.

Schlussfolgerung

Bronze ist ein großartiges CNC-Bearbeitungsmaterial. Seine Zähigkeit macht es einfach zu arbeiten und ermöglicht genaue Schnitte, die mit anderen Metallen schwer zu erzielen sind. Dieses Metall ist fest und langlebig, aber seine Formbarkeit macht es für komplizierte Formen und enge Toleranzen geeignet.  

Erwägen Sie die Verwendung von Bronze in Ihrem nächsten Projekt, wenn Sie nach einem zuverlässigen Material suchen, das Verschleiß standhalten kann und jedes Mal atemberaubende Ergebnisse erzielt! KontaktZCPräzisionfür all Ihre Bronze CNC-Bearbeitungsdienstleistungen . 

Häufig gestellte Fragen

Ist Bronze einfach zu bearbeiten?

Ja, Bronze ist einfach zu bearbeiten. CNC-Maschinen wie Drehmaschinen, Mühlen und Router können es bearbeiten. Bronze ist ein weiches und formbares Material, das leicht hergestellt und in Präzisionskomponenten geformt wird. Die Bearbeitbarkeit von Bronze kann mit den richtigen Schneidwerkzeugen, Zuführungen und Geschwindigkeiten verbessert werden.

Ist Bronze mehr bearbeitbar als Messing?

Aufgrund seiner höheren Flexibilität und niedrigeren Zinkkonzentration gilt Bronze als mehr bearbeitbar als CNC-Bearbeitungsmessung. Bronze besteht oft aus Kupfer und Zinn, während Messing aus Kupfer und Zink besteht. Die Zinkkonzentration von Messing kann es spröde und schwierig zu produzieren machen, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsbearbeitungen.

Was sind die Top-Klassen von Bronze für CNC-Bearbeitung?

Die optimalen Bronzequalitäten für die CNC-Bearbeitung sind jene mit einem höheren Kupfergehalt.

C954 Aluminium Bronze, C630 Nickel Aluminium Bronze und C863 Blei Zinn Bronze sind die beliebtesten Bronze Sorten für die CNC-Bearbeitung verwendet. Alle drei dieser Sorten haben eine gute Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Da es die höchste Festigkeit jeglicher Bronze-Wahl für CNC-Bearbeitung hat und relativ einfach herzustellen ist, ist C954-Bearbeitung von Aluminium-Bronze die bevorzugteste Qualität.