İlkler arasında malzemeler Bronz alaşımı, imalatta kullanıldığı günden beri mühendisler tarafından kullanılmış ve güvenilirliği kanıtlanmıştır. Bronz Üstün dayanıklılığı, korozyon direnci ve düşük sürtünme özellikleri nedeniyle havacılık ve denizcilik de dahil olmak üzere birçok alanda işlenmektedir.
Bu kılavuz, bronzun CNC ile işlenmesinin tüm yönlerini ele almayı amaçlamaktadır; bronzun çeşitli alaşımlarından ve ihtiyaçlarınıza göre en uygun olanın nasıl seçileceğinden, bronz işleme ile ilgili çeşitli inceliklere kadar her şeyi kapsamaktadır.
Bronz işleme nedir?
Özetle, bronz işleme, CAD/CAM yazılımı ve CNC işleme kullanılarak bronz alaşımının katı bir bloktan istenen şekle dönüştürüldüğü bir tür talaşlı imalattır. Bronz eritilip önceden belirlenmiş bir şekle dökülebilir, ancak birçok yüksek performanslı uygulama için alaşımın işlenmesi tercih edilir, çünkü bu, toleransların çok daha iyi kontrol edilmesini ve daha pürüzsüz bir yüzey elde edilmesini sağlar.
Bronzla en yaygın alaşım bakırdır ve ana alaşım metali kalaydır; ancak istenen alaşım özelliklerini daha hassas bir şekilde ayarlamak için çinko, manganez, alüminyum veya nikel gibi diğer metaller de kullanılabilir.
Bu maddenin kullanılmasının nedenlerinden biri de malzemenin işlenebilirlik özelliğidir. Genel olarak, bronz alaşımlarının farklı çeşitleri, belirli çeşide bağlı olmakla birlikte, işlenebilirlik açısından iyi puanlar sunmaktadır. Kolay kesimin yanı sıra, malzemenin diğer değerli özellikleri arasında yüksek ısı iletkenliği ve mükemmel sürtünme direnci yer almaktadır; bu da onu dişliler ve burçlar gibi diğer metallere karşı kayan bileşenler için ideal hale getirmektedir.
CNC Bronz İşleme Süreci
Bronz yüzyıllardır elle işlenmiş olsa da, bakır bronz CNC işleme ile hassasiyet ve tekrarlanabilirlik tamamen yeni bir seviyeye ulaşmıştır. Bilgisayar Destekli Sayısal Kontrol (CNC) sistemleri, elle işlemenin başaramayacağı karmaşık şekillerin üretilmesini mümkün kılar.
CNC Tornalama ve CNC Frezeleme
Kullanılan CNC yöntemi, üretilecek parçanın geometrisine bağlıdır.
- CNC Tornalama: Burçlar, rulmanlar veya miller gibi silindirik parçalar işleniyorsa, en yaygın yöntemdir. CNC torna tezgahı tercih edilen alettir. Bronz iş parçası dönerken, sabit bir kesici takım malzemeyi çıkarır.
- CNC Frezeleme: Eğer iş parçası silindirik değilse, örneğin braketler, plakalar veya karmaşık gövdeler gibi, bu bir istisna değildir. İş parçası sabit kalırken, dönen bir kesici takım yüzey boyunca hareket ederek belirtilen şekli oyup çıkarır.
Doğru CNC Bronz İşleme Aletini Seçmek
Bronz işlemede CNC kullanımı büyük ölçüde takım seçimine bağlıdır. Daha yüksek sıcaklık, daha yüksek kesme hızı ve daha düşük kesme hızı nedeniyle karbür takımlar tercih edilir. Bu da daha uzun takım ömrü ve daha iyi yüzey kalitesi sağlar.
Bronz, plastikten daha sert ancak çelikten daha yumuşak olduğu için kesme hızları için "en uygun noktayı" bulmak önemlidir. Kesme hızları çok yavaş olursa, takım sürtünebilir ve kesebilir, bu da iş sertleşmesine neden olabilir. Bununla birlikte, kesme hızları çok hızlı olursa, ısı oluşumu nihai takımın boyutsal doğruluğunu tehlikeye atabilir.
CNC İşleme İçin Bronz Alaşım Kalitesi
Bronzun tek bir malzeme gibi ele alınması yaygın bir yanılgıdır. Aslında bronz, bir alaşım kategorisidir ve bu nedenle imalat sürecinde verilecek en önemli karar, uygun kalitenin seçilmesidir. Her kalite, şekillendirilebilirlik, çekme dayanımı ve paslanmaya karşı direnç açısından farklı bir kombinasyon sunar.
C932 Rulman Bronzu (SAE 660)
C932, diğer adıyla SAE 660, işleme dünyasında belki de en yaygın kullanılan bronz alaşımdır. Bileşiminde bakır, kalay ve kurşun bulunur.
- Özellikler:Bu alaşıma katılan kurşun, ona yüksek işlenebilirlik ve kendi kendini yağlama özelliği kazandırır. Bronz ısıl işlem görmez, aksine daha serttir ve aşınmaya karşı yüksek direnç gösterir.
- En İyi Kullanımı:Adından da anlaşılacağı gibi, düşük sürtünmenin gerekli olduğu burçlar, rulmanlar ve baskı pulları için altın standarttır.
C954 Alüminyum Bronz
C954 alüminyum bronz, alüminyum, demir ve nikelden oluşan yüksek mukavemetli bir alaşım olduğu için, mukavemetin gerekli olduğu durumlarda kullanılabilecek en uygun bronz türlerinden biridir.
- Özellikler: C932'nin aksine, mekanik yapısı sayesinde yüksek sıcaklıklarda bile daha yüksek akma dayanımı ve paslanmaya, aşınmaya ve yorulmaya karşı yüksek direnç gösterir.
- En İyi Kullanımı:Ağır yük taşıyan ve yüksek gerilimli ortamlara uygun olan bu ürün, ağır ekipman rulmanları, valf kılavuzları ve uçak iniş takımı bileşenleri gibi yerlerde kullanılabilir.
C260 Kartuş Pirinci (Pirinç-Bronz Alaşımı)
Teknik olarak pirinç (bakır ve çinko) olmasına rağmen, C260 benzer uygulama ve işleme yöntemleri nedeniyle işleme bağlamında genellikle bronzla birlikte gruplandırılır.
- Özellikler:Sarı pirinçler arasında en yüksek sünekliğe sahip olmasıyla bilinen bu malzeme, mükemmel soğuk işlenebilirlik özelliğine sahiptir. Korozyona karşı oldukça dirençlidir, ancak genellikle kurşunlu bronzlara göre işlenmesi daha zordur.
- En İyi Kullanımı:Sıklıkla mühimmat bileşenlerinde (bu nedenle adı da buradan gelir), bağlantı elemanlarında ve derin çekme veya şekillendirme gerektiren donanımlarda kullanılır.
C510 Fosfor Bronz
C510, bakır-kalay karışımına fosfor eklenmesiyle tanımlanan bir kalitedir.
- Özellikler:Fosfor, alaşımın aşınma direncini ve sertliğini artırırken tane yapısını da iyileştirir. Mükemmel yorulma direnci ve elastikiyetiyle bilinir.
- En İyi Kullanımı:Yay benzeri özellikleri ve elektriksel iletkenliği nedeniyle elektrik konektörleri, anahtar parçaları ve yaylı rondelalar için idealdir.
İşlenmiş Bronz Parçaların Uygulamaları
çok yönlülüğü bronz işleme Bu, sanayi ekonomisinin neredeyse her sektöründe bulunduğu anlamına gelir.
Denizcilik Endüstrisi
Çoğu metal tuzlu suyla temas ettiğinde korozyona uğrar, ancak bronz doğal olarak dayanıklıdır.
- Anahtar parçalar:Gemi pervaneleri, su altı bağlantı parçaları, pompalar ve vanalar.
- Neden:Bronz, derin korozyonu önleyen ve suya batırıldığında bile uzun ömürlülüğü sağlayan koruyucu bir oksit tabakası oluşturur.
Otomotiv ve Havacılık
Bu sektörlerde başarısızlık söz konusu bile olamaz ve parçalar genellikle yüksek sürtünme ve ısıya maruz kalır.
- Anahtar parçalar:Şanzıman pilot burçları, valf kılavuzları, iniş takımı bileşenleri ve biyel kolu yatakları.
- Neden:Bronzun düşük metal-metal sürtünmesi, sıkışmayı önler ve temas eden çelik parçalardaki aşınmayı azaltır.
Endüstriyel ekipman
Ağır makineler, darbelere dayanabilen ve çalışmaya devam edebilen bileşenler gerektirir.
- Anahtar parçalar:Sonsuz dişliler, aşınma plakaları ve hidrolik bileşenler.
- Neden:Bronz dişliler genellikle çelik sonsuz vidalarla eşleştirilir; bronz, daha pahalı olan çelik mil aşınmadan önce yavaşça aşınacağı için, sistemin genelini korur.
Electrical
İletkenlik ve dayanıklılığın birleşimi, belirli bronz alaşımlarını elektronik alanında vazgeçilmez kılıyor.
- Anahtar parçalar:Devre kesici terminalleri, sigorta klipsleri ve yaylı konektörler.
- Neden:Fosfor bronz (C510), sıkı bir bağlantıyı korumak için gereken yay gerilimini sağlarken aynı zamanda elektriksel iletim yolunu da sağlar.
Bronz İşlemede Ortak Zorluklar
Bronz, işleme açısından en kullanışlı malzemelerden biri olarak kabul edilse de, bazı endişeler de mevcuttur. Alaşımın belirli davranışları, operatör bunların farkında değilse, iş parçasının bozulmasına veya aletlerin hasar görmesine yol açabilir.
İş Sertleştirme
Bakır bazlı alaşımlarla çalışırken karşılaşılan en büyük zorluklardan biri de budur. Kesici takım sabit kalır veya ilerleme hızları çok yavaş olur, bu da malzemenin kesilmesi yerine sıkışmasına neden olur. Ayrıca yüzey sertleşerek kesme işlemini engeller. Bu duruma iş sertleşmesi denir.
FixKeskin kesici takımlarla istikrarlı ve agresif bir ilerleme hızı sağlamaya özen gösterin. Alaşım yüzeyi asla takım tarafından sürtülmemelidir.
Çip Kontrolü
Kurşun bronz alaşımları (C932): Bu alaşım, kolayca işlenebilen kısa, kırılgan parçacıklar üretir.
Alüminyum Bronz (C954): Bu alaşım, aletin veya parçanın etrafına dolanarak yüzey hasarına veya alet kırılmasına neden olabilen uzun ve lifli talaşlar üretebilir.
Çözüm: Çatlakları hızla uzaklaştırmak için yüksek basınçlı soğutucu kullanın.
yüzey
Bronz, altın benzeri güzel bir yüzey elde etme avantajına sahip olsa da, çizilmeye yatkındır ve yeterince yumuşak olduğu için kolayca hasar görebilir. Ayrıca, bu malzemenin işlenmesi termal genleşmeye neden olur ve bu da toleranslarla ilgili sorunlara yol açabilir.
Çözüm: Son işlem, daha yüksek iş mili hızı ve azaltılmış ilerleme hızı kullanılarak ayrı bir geçişte yapılmalıdır. Ayrıca, boyutsal kararlılık sorunlarını önlemek için parçanın soğuk tutulması da önemlidir.
Bronz İşleme Sırasında Güvenlik Hususları
Herhangi bir makine atölyesinde güvenlik her şeyden önemlidir, ancak bronz işleme Bu durum, yönetilmesi gereken belirli tehlikeleri ortaya koymaktadır.
Toz ve Duman
En büyük endişe, ince metal tozunun solunmasıdır. Bakır tozu tahriş edici olsa da, bronzdaki katkı maddeleri gerçek tehlikeyi oluşturur.
- Öncülük etmek:Birçok işlenmiş bronz (örneğin C932) kurşun içerir. Kurşun parçacıklarının solunması veya yutulması uzun vadede ciddi sağlık sorunlarına yol açabilir.
- Berilyum:Daha az yaygın olsa da, berilyum bakır son derece zehirlidir ve işlenmesi sıkı tehlikeli madde protokolleri gerektirir.
KKD (Kişisel Koruyucu Donanım)
Operatörler her zaman standart makine atölyesi kişisel koruyucu ekipmanlarını, yani güvenlik gözlüklerini ve çelik burunlu botları giymelidir. Bununla birlikte, kuru bronzla (sıvı soğutma olmadan) çalışırken, metal dumanı/tozu için uygun şekilde takılmış bir solunum maskesi takılması şiddetle tavsiye edilir.
Havalandırma
Genel atölye HVAC sistemleri genellikle yetersizdir. Toz ve buharı kaynağında yakalamak için CNC makinesinin yakınına lokalize egzoz havalandırma (LEV) sistemleri yerleştirilmelidir. Eğer sıvı soğutma kullanılıyorsa, pompa aşınmasını önlemek için filtreleme sisteminin ince bronz parçacıklarını işleyebilecek şekilde tasarlandığından emin olun.
Sonuç
Bronz alaşımının CNC ile işlenmesi, plastik ve çelikle elde edemeyeceğimiz özellikler sunar. Bu malzeme, okyanus derinliklerinden uçak motorlarına kadar uzun ömürlü, düşük sürtünmeli ve korozyona dayanıklı ürünler üretmek için son derece önemlidir.
İlk adım doğru alaşımı seçmektir. En zorlu yük için C954, rulmanlar için ise standart C932 kullanılır. İkinci adım ise bu alaşımı nasıl işleyeceğinizi bilmektir.
Bir sonraki projenize başlarken doğru uzmanlığın yanınızda olduğundan emin olun. Bonbby'den en uygun fiyatlarla doğru alaşımı seçmek için bronz işleme uzmanları ve mühendisleriyle iletişime geçebilirsiniz.
Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
Q: Bronzun işlenmesi kolay mıdır?
A: Genel olarak evet. Çoğu standart bronz alaşımı ve özellikle C932 gibi kurşun içerenler, %100 işlenebilirlik derecesine sahiptir (serbest kesim pirinç kılavuzlarına göre). Malzemeden küçük talaşlar çıkarırlar ve alette minimum aşınmaya neden olurlar. Bununla birlikte, alüminyum bronz gibi yüksek mukavemete sahip alaşımlar daha zordur ve daha aşındırıcıdır; daha yavaş hızlarda dönmesi gereken daha sağlam aletler gerektirirler.
Q: Pirinç ve bronz işleme arasındaki fark nedir?
A: Her ikisi de bakır alaşımı olmasına rağmen, pirinç (bakır ve çinko) genellikle bronzdan (bakır ve kalay) daha kolay işlenebilir. Pirinç, kozmetik ve düşük sürtünme gerektiren uygulamalar için daha uygundur, bronz ise yüksek yapısal mukavemet, aşınma direnci ve korozyon direnci gerektiren ortamlar ve uygulamalar için daha uygundur.
Q: Bronzu kuru halde işleyebilir misiniz?
A: Mümkündür, ancak yüksek hassasiyetli veya yüksek hızlı işlemler için önerilmez. Soğutucu kullanmak, talaşların uzaklaştırılmasına yardımcı olur, iş parçasının aşırı ısınmasını önler (bu da toleransı etkiler) ve kesme işlemini yağlayarak yüzey kalitesini iyileştirir. Kuru işleme, iş sertleşmesi riskini artırır.
Q: Bronz parçam işleme sonrasında neden deforme oluyor?
A: Bu genellikle malzemedeki iç gerilimlerden veya sıkıştırma basıncından kaynaklanır. Bronz çelikten daha yumuşak olduğu için, mengene veya aynaya çok sıkı bir şekilde sıkıştırılması deforme olmasına neden olabilir. Ayrıca, büyük miktarda malzeme çıkarılması iç gerilimleri serbest bırakarak parçanın eğrilmesine yol açabilir. İşleme öncesinde malzemenin gerilim giderme işlemi yardımcı olabilir.
Q:Bronz işleme için en iyi soğutma sıvısı hangisidir?
A: Suda çözünen yağlar genellikle en iyi seçimdir. Isı oluşumunu kontrol etmek için mükemmel soğutma özellikleri sağlarlar ve malzemenin alete yapışmasını (talaş oluşmasını) önlemek için yeterli yağlama sağlarlar. Bronz iş parçasını lekeleyebilecekleri için aktif kükürt içeren soğutuculardan kaçının.
