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Les propriétés uniques du bronze le rendent omniprésent dans les roulements, les équipements électroniques, les vannes et les sculptures. Cependant, des procédures d'usinage inappropriées peuvent facilement entraîner des coûts élevés, un manque de précision, des dommages de surface et un gaspillage de matériaux. La technologie CNC moderne a la clé d'un usinage du bronze rapide, précis et économique.

Ce tutoriel décrira les propriétés d'usinage du bronze, les types d'alliages suggérés, les principes de conception pour l'efficacité et l'économie et les précautions de sécurité. Ce guide complet vous permettra de prendre les bonnes décisions et de traduire facilement vos conceptions en pièces d'usinage CNC rentables.

Résumé des réponses principales

Pourquoi faire confiance à ce guide ? Dix ans d'expérience Bronze de Js

JS est fortement impliqué dans l'usinage CNC depuis une décennie. Au fil des ans, nous avons traité divers types de bronze d'usinage CNC tels que le bronze à l'étain, le bronze au plomb et le bronze à l'aluminium.

Grâce à une technologie de pointe, nous maintenons des tolérances de 0,005 mm et avons surmonté de nombreux défis, notamment la déformation du bronze à paroi mince et l'usure des outils en bronze de haute dureté. Notre personnel a une compréhension approfondie des caractéristiques d'usinage de divers types de bronze et a accumulé une abondante expérience pratique.

Ce manuel est un résumé systématique de ces expériences. Des méthodes d'usinage et des caractéristiques des processus aux codes de sécurité et à l'estimation des coûts, tout est dérivé de l'expérience de production réelle. Il est réaliste et fiable et peut donc être utilisé en toute confiance.

JS se consacre à l'usinage CNC du bronze depuis dix ans. Du devis rapide à la livraison précise, notre service est toujours construit autour de vos besoins. Opter pour nous garantit que votre projet d'usinage du bronze est sûr, avec une équipe d'experts à votre disposition à tout moment.

Le bronze est-il facile à usiner ?

Comparaison de la difficulté d'usinage avec d'autres métaux

Par rapport à l'acier, le bronze est moins dur et possède une bonne plasticité. Cela réduit le risque de points durs qui usent l'outil pendant la coupe, ce qui entraîne une résistance globale à l'usinage plus faible.

Le bronze est néanmoins légèrement plus difficile à usiner que le laiton. Cela est dû au fait que certains alliages de bronze (comme le bronze à l'étain) contiennent des niveaux plus élevés d'éléments d'alliage, ce qui peut entraîner l'adhérence des copeaux à l'outil, nécessitant un nettoyage et un refroidissement plus fréquents de l'outil.

Principaux éléments influant sur la difficulté de l'usinage du bronze

1. Composition de l'alliage : Le bronze au plomb (par exemple, C31400) coupe mieux que les alliages de bronze sans plomb en raison de l'effet lubrifiant du plomb. Le bronze d'aluminium (par exemple, C61400) subit une usure d'outil plus élevée pendant l'usinage en raison des points durs causés par l'élément en aluminium.

2. Traitement thermique : le bronze recuit est plus doux et a un meilleur usinage. Le bronze trempé est plus dur et réduit considérablement l'usinabilité.

3. Méthode de traitement : Le bronze possède un avantage de stabilité élevé dans les techniques de traitement de haute précision telles que le tournage et le fraisage CNC. Cependant, le meulage, en raison de sa conductivité thermique élevée, peut très facilement créer des brûlures de surface en raison d'une température excessive et nécessite une gestion minutieuse des paramètres de meulage.

La difficulté de l'usinage du bronze dépend du choix du bon partenaire. JS connaît les caractéristiques des nombreux bronzes et peut relever des défis d'usinage uniques, garantissant la qualité ainsi que le coût. Si l'usinage du bronze présente un défi pour vous, permettez-nous de le faire et laissez les professionnels fournir un service expert.

Usinage CNC du bronze : la clé de la précision

L'usinage CNC du bronze fait référence à une séquence de procédures standardisées et de contrôles de paramètres adoptés pour obtenir une précision dimensionnelle et une qualité de surface élevées, qui peuvent satisfaire aux exigences des pièces d'usinage CNC de précision.

Processus d'usinage et principales étapes

1. Prétraitement du matériau : avant l'usinage, l'ébauche en bronze doit être inspectée pour détecter les pores internes et les fissures qui affecteront la précision de l'usinage. Un redressement est également effectué pour garantir que l'erreur de rectitude de l'ébauche ne dépasse pas 0,1 mm/m .

2. Sélection de l'outil : sélectionnez le matériau de l'outil approprié en fonction du type de bronze. Les outils en acier rapide (par exemple, W18Cr4V) peuvent être utilisés pour usiner le bronze général, et les outils en carbure (par exemple, l'alliage WC-Co) doivent être utilisés pour usiner les alliages de bronze à haute dureté. L'angle de coupe de l'outil est généralement de 8° à 12° et l'angle de dépouille est de 5° à 8°.

3. Paramètres de coupe :

4. Refroidissement et lubrification : Le liquide de refroidissement est une émulsion et le débit est maintenu à 10-20 L/min pour maintenir la température de la zone de coupe à moins de 200°C afin de minimiser l'usure thermique de l'outil et la déformation thermique de la pièce.

Mesures de contrôle de précision

1. Surveillance en temps réel : la fonction de rétroaction en boucle fermée du système CNC surveille les dimensions de traitement en temps réel et ajuste automatiquement tout écart supérieur à 0,01 mm.

2. Contrôle environnemental : La température dans l'atelier de traitement est maintenue à 20 ± 2 °C et le niveau d'humidité est maintenu à 40 % à 60 % pour éviter la déformation thermique de la pièce et de la machine-outil causée par les changements de température et d'humidité ambiantes.

3. Traitement secondaire : les pièces dont les exigences de précision dépassent 0,005 mm nécessitent un traitement de vieillissement (par exemple, 200 °C pendant 2 heures) pour éliminer les contraintes internes avant la finition.

JS dispose d'un processus éprouvé pour l'usinage du bronze de haute précision. Du prétraitement du matériau au réglage des paramètres de coupe, chaque étape est strictement contrôlée pour garantir que la précision des pièces répond aux normes requises. Nos processus efficaces garantissent une livraison rapide, faisant de nous votre partenaire d'usinage fiable. Nous sommes impatients de faire affaire avec vous.

Types de bronze adaptés à l'usinage CNC

Tous les alliages de bronze ne conviennent pas à l'usinage CNC. Les types de bronze suivants sont largement utilisés dans l'usinage CNC car ils possèdent d'excellentes propriétés mécaniques et performances d'usinage.

Différents bronzes ont des besoins d'usinage différents, et JS a de l'expérience à cet égard. Si vous avez besoin de bronze à l'étain, de bronze au plomb ou d'autres types, nous pouvons fournir une approche d'usinage appropriée pour optimiser les propriétés du matériau et garantir une production sans problème.

Conseils de conception pour l'usinage CNC de pièces en bronze

La rationalité de la conception peut réduire la complexité de l'usinage CNC du bronze , améliorer l'efficacité de la production et garantir la qualité des pièces. Les points clés de la conception à noter sont les suivants.

Principes de simplification structurelle

1. Évitez les cavités complexes : la profondeur de la cavité ne doit pas dépasser trois fois le diamètre, sinon cela entraînera un manque de rigidité de l'outil et affectera la précision de l'usinage. En cas de cavité profonde, une rainure de dégagement d'outil doit être conservée dans la paroi de la cavité avec une largeur d'au moins 1,5 fois le diamètre de l'outil.

2. Supprimez les coins pointus et tranchants : les coins des pièces doivent être arrondis avec un rayon d'au moins 0,5 mm pour éviter une usure excessive de l'outil et des vibrations au niveau des coins.

Conception des dimensions et des tolérances

1. Marquage de tolérance raisonnable : les tolérances doivent être marquées en fonction des exigences d'utilisation de la pièce. Généralement, la tolérance de la surface non appariée est de ± 0,05 mm et la tolérance de la surface appariée peut être de ± 0,01 à ± 0,03 mm. Des tolérances trop élevées augmenteront considérablement les coûts d'usinage.

2. Uniformité de l'épaisseur de paroi : l'écart d'épaisseur de paroi des pièces en bronze doit être contrôlé à moins de 20 %. Par exemple, lorsque l'épaisseur de la paroi de base est de 5 mm, l'épaisseur de la paroi ne doit pas dépasser 6 mm à son maximum et ne doit pas être inférieure à 4 mm à son minimum pour éviter la déformation due à une contrainte non uniforme pendant l'usinage.

Conception pour l'adaptation du traitement

1. Surépaisseur d'usinage : Prévoyez des surépaisseurs appropriées en fonction du processus d'usinage. Les surépaisseurs d'ébauche sont de 1 à 3 mm et les surépaisseurs de finition sont de 0,1 à 0,5 mm.

2. Définition du processus de référence : créez des surfaces de référence de positionnement sur les surfaces non fonctionnelles de la pièce. L'erreur de planéité des surfaces de référence ne doit pas dépasser 0,02 mm/m pour un positionnement précis lors de l'usinage.

Une meilleure conception peut obtenir un usinage du bronze plus efficace. JS en sait plus sur la conception et l'usinage. Notre fabrication d'usinage CNC personnalisée peut optimiser la conception des pièces en fonction des processus d'usinage, réduire les coûts inutiles et améliorer l'efficacité de la production. Donnez-nous votre conception et nous la convertirons simplement en une pièce de qualité.

Réalité des coûts : l'usinage CNC du bronze est-il moins cher que les autres métaux ?

Le coût de l'usinage CNC du bronze est influencé par un certain nombre de facteurs, notamment le coût des matériaux, la complexité de l'usinage ainsi que l'efficacité de la production. Il n'est pas nécessairement moins cher par rapport aux autres métaux .

Comparaison des prix des matériaux

Le prix de la matière première en bronze est plus élevé que celui de l'acier ordinaire mais inférieur à celui de certains métaux précieux. En comparaison avec d'autres alliages de cuivre populaires, le bronze est plus cher que le laiton. Cela est dû au fait que les éléments d'alliage tels que l'étain et l'aluminium dans le bronze sont assez coûteux.

Analyse des coûts de traitement

1. Consommation d'outils : la durée de vie de l'outil lors de l'usinage du bronze est de 30 à 50 % plus longue que celle de l'acier, mais environ 20 % plus courte que celle du laiton. Le coût de l'outil se situe donc entre les deux.

2. Temps de traitement : l'efficacité de coupe du bronze est inférieure à celle du laiton (dans les mêmes conditions, la vitesse d'avance de l'usinage du laiton peut être 20 % plus rapide), mais supérieure à celle de l'acier inoxydable (la vitesse d'avance de l'usinage de l'acier inoxydable doit être 30 % plus lente). Par conséquent, le coût de traitement par unité de temps est modéré.

Comparaison complète des coûts

Sous les mêmes spécifications de composants, compte tenu des coûts de matériaux et de traitement, l'usinage CNC du bronze a tendance à être 5 à 8 fois plus coûteux que l'acier, 1,2 à 1,5 fois plus coûteux que le laiton et 0,6 à 0,8 fois plus coûteux que le titane.

Par conséquent, lorsque les exigences de performance des matériaux sont faibles, l'utilisation de laiton ou d'acier peut réduire les coûts. Cependant, lorsque la résistance à l'usure et à la corrosion du bronze sont requises, sa rentabilité réside dans ses avantages à long terme.

Voici un tableau de comparaison des coûts :

Pour la comptabilité des coûts d'usinage du bronze, JS vous aidera à optimiser tout, de la sélection des matériaux aux processus d'usinage, en veillant à ce que chaque centime soit dépensé efficacement. Notre système de prix d'usinage CNC transparent vous donne une compréhension claire de la structure des coûts, ce qui rend plus rentable pour vous de nous choisir.

Précautions de sécurité pour l'usinage CNC du bronze : considérations importantes

L'usinage CNC du bronze comporte des risques de sécurité, notamment mécaniques et chimiques. Il est donc essentiel de prendre toutes les précautions nécessaires pour éviter tout danger pour les opérateurs et les machines.

Sécurité des machines

1. Utiliser l'équipement de manière normalisée : les opérateurs doivent porter des lunettes et des gants de sécurité. Les foulards et les bracelets, qui pourraient se prendre dans la machine, sont strictement interdits. Avant l'usinage, vérifier que le garde-corps de la machine existe et que la distance entre le garde-corps et la broche n'est pas inférieure à 500 mm.

2. Sécurité des outils : Montez les outils fermement, sans dépasser de plus de trois fois le diamètre de la tige de l'outil. Lors du changement d'outils, coupez l'alimentation de la broche et attendez que la broche soit complètement arrêtée avant de continuer.

Sécurité chimique

1. Manipulation du liquide de refroidissement : évitez tout contact direct avec l'émulsion. En cas de contact avec la peau, lavez immédiatement à l'eau claire. Changez le liquide de refroidissement régulièrement (généralement toutes les deux semaines) pour éviter la croissance bactérienne et la formation d'odeurs désagréables.

2. Sécurité du traitement du bronze au plomb : Lors du traitement du bronze au plomb, le système de ventilation doit être en fonctionnement, à une vitesse de l'air d'au moins 0,5 m/s. Les opérateurs doivent porter des masques anti-poussière (efficacité de filtration de 95 % ou plus) pour éviter l'inhalation de poussière de plomb.

Sécurité électrique et environnementale

1. Sécurité électrique : Vérifiez de temps à autre l'état de mise à la terre de la machine-outil pour vous assurer qu'il est bon et que la résistance à la terre ne dépasse pas 4 Ω. Évitez d'utiliser l'équipement dans des zones humides pour éviter les chocs électriques.

2. Élimination des déchets : les copeaux de bronze doivent être collectés séparément afin qu'ils ne se mélangent pas aux copeaux de fer (les copeaux de bronze sont plus chers à recycler et le mélange réduit leur valeur de recyclage). Les copeaux contenant du plomb doivent être éliminés conformément aux besoins de traitement des déchets dangereux et ne doivent pas être jetés arbitrairement.

JS accorde toujours la priorité à la sécurité du traitement du bronze. De l'élimination des déchets à l'utilisation appropriée de l'équipement en passant par la sécurité de l'opérateur, nous adhérons strictement aux normes pour offrir un processus de traitement sûr et sans tracas.

Étude de cas : Fabrication CNC efficace de manchons de palier en bronze de précision

Exigences du client : Le fabricant de pompes industrielles avait besoin d'une quantité de manchons de roulement en bronze phosphoreux (C54400) de haute précision et très résistants à l'usure. Les pièces nécessitaient une concentricité étroite, une finition de surface d'alésage intérieur (Ra<0,8 μm) et une durée de vie. La quantité requise était initialement de 200 pièces avec une extension future potentielle.

Défis de conception :

Structure à paroi mince pour éviter la déformation. Tolérance d'alésage intérieur serrée et finition (qualité H7). Rainure d'huile annulaire sur le diamètre extérieur. Le client a d'abord envisagé le moulage pour le travail, mais le coût de fabrication de moules à petite échelle est élevé et la précision et la finition nécessaires étaient difficiles à obtenir.

Solution de JS :

1. Sélection des matériaux et des procédés

Nous avons utilisé des barres de bronze phosphoreux C54400, le tournage CNC comme processus de base pour obtenir la concentricité et le fraisage secondaire des rainures d'huile.

2. Suggestions d'optimisation DFM

Modifiez l'épaisseur uniforme de la paroi en une forme étagée, en augmentant l'épaisseur de la paroi de 0,5 mm dans la zone non sollicitée pour donner une rigidité supplémentaire. Les angles droits dans la rainure d'huile ont été modifiés à un rayon de 0,3 mm pour réduire l'usure de l'outil.

À l'intérieur, les trous ont été fermés à H9 pour l'ébauche, H8 pour la semi-finition et à H7 pour la finition. Aux deux extrémités, des tables de positionnement de 2 mm de diamètre plus grand et de 5 mm plus longues ont été installées pour rendre les parois minces sans déformation lors du serrage.

3. Usinage CNC de précision

L'ébauche et la semi-finition ont été réalisées dans une seule configuration sur un tour à double broche avec un parallélisme ≤ 0,01 mm aux deux extrémités. La finition interne a été réalisée avec un outil PCD avec une vitesse de coupe de 250 m/min, une avance de 0,08 mm/r et un liquide de refroidissement haute pression de 10 MPa. Le fraisage en deux étapes de la rainure d'huile a été effectué à une vitesse de 2 000 tr/min et une avance de 100 mm/min. Inspecté toutes les 50 pièces pour une concentricité ≤ 0,005 mm.

Réalisations et valeur :

Toutes les sections ont atteint 100 % des tolérances dimensionnelles étroites et des exigences de surface de finition avec d'excellentes propriétés d'usure . Les délais d'exécution ont été considérablement minimisés grâce à l'usinage CNC par rapport au moulage.

Rentabilité : le matériau est plus cher que la fonte, mais il n'y a pas de frais de moulage, et l'usinage CNC garantit une efficacité élevée avec des taux de rebut très faibles, ce qui signifie que les coûts globaux du projet sont supérieurs à ceux du moulage, en particulier pour les petites séries.

JS est capable de reproduire l'usinage à haute efficacité dans ce cas. Si vous avez les mêmes besoins d'usinage de manchons de roulement ou d'autres composants en bronze personnalisés, nous pouvons les compléter efficacement grâce à notre expertise. Entrez et découvrez la force de l'usinage professionnel en utilisant nos services de fabrication d'usinage CNC personnalisés .

FAQ

Q1 : L'usinage du bronze phosphoreux au plomb est-il sûr ? Que faut-il faire ?

Un système de collecte des fumées et des poussières strict et efficace est requis. Les opérateurs doivent porter des masques anti-poussière qualifiés et suivre strictement les procédures d'exploitation. Les copeaux contaminés au plomb doivent être nettoyés immédiatement et éliminés comme déchets dangereux.

Q2 : Quelle est la précision de l'usinage CNC du bronze ?

L'usinage CNC de précision du bronze utilisant l'équipement actuel peut normalement avoir des tolérances dimensionnelles uniformément bien maintenues de IT7 ou mieux (par exemple, ± 0,01 mm) et des finitions de surface soignées (Ra 0,4-1,6 μm ou mieux).

Q3 : Pourquoi ne devrions-nous pas inclure des angles vifs et des parois très fines dans notre conception ?

Évitez les angles vifs : les angles vifs peuvent facilement provoquer des fissures ou des défaillances par fatigue des pièces. Ils peuvent également provoquer une usure importante des outils et même un écaillage. Évitez les parois très fines : le bronze est un matériau déformant et les parois minces se déforment facilement lors de l'usinage avec des forces de coupe ou de serrage.

Q4 : La CNC est-elle plus rentable que le moulage pour mes pièces en bronze en petite série ?

En général, oui ! Le moulage implique des frais d'outillage coûteux et convient aux séries à grand volume. Pour le prototypage ou la production à faible volume, la CNC élimine les coûts d'outillage. Sa précision, sa rapidité d'exécution et sa flexibilité peuvent souvent se traduire par un coût et un risque global inférieurs.

Résumé

De l'adéquation de l'usinage des différents bronzes au contrôle de la précision, au compromis des coûts et aux mesures de protection, chaque étape affecte la qualité et la rentabilité du produit final. Dans l'application réelle, le type de bronze approprié doit être sélectionné en fonction de certaines exigences, des optimisations de conception et de paramètres de processus et du respect de mesures de sécurité strictes.

JS sera votre meilleur compagnon, tirant parti des avantages du bronze dans le traitement de précision pour fournir une fabrication efficace, précise et sécurisée. Vous souhaitez bénéficier de services d'usinage CNC en ligne sans tracas ? Vous souhaitez créer votre propre solution de fabrication d'usinage CNC sur mesure ? Vous voulez connaître le prix réel de l'usinage CNC ? Contactez-nous !