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As propriedades únicas do bronze o tornam onipresente em rolamentos, equipamentos eletrônicos, válvulas e esculturas. No entanto, procedimentos de usinagem inadequados podem facilmente levar a altos custos, falta de precisão, danos à superfície e desperdício de material. A moderna tecnologia CNC é a chave para uma usinagem de bronze rápida, precisa e econômica.

Este tutorial descreverá as propriedades de usinagem do bronze, os tipos de liga sugeridos, os princípios de design para eficiência e economia e as precauções de segurança. Este guia abrangente permitirá que você tome as decisões corretas e traduza prontamente seus projetos em peças de usinagem CNC econômicas.

Resumo das Respostas Principais

Por que confiar neste guia? Dez anos de experiência de bronze de Js

A JS está fortemente envolvida em usinagem CNC há uma década. Ao longo dos anos, processamos vários tipos de bronze para usinagem CNC, como bronze de estanho, bronze de chumbo e bronze de alumínio.

Por meio de tecnologia avançada, mantemos tolerâncias dentro de 0,005 mm e superamos vários desafios, incluindo deformação de bronze de parede fina e desgaste de ferramentas em bronze de alta dureza. Nosso pessoal tem um conhecimento abrangente das características de usinagem de vários tipos de bronze e acumulou ampla experiência prática.

Este manual é um resumo sistemático dessas experiências. Desde métodos de usinagem e características de processo até códigos de segurança e estimativas de custos, tudo é derivado de experiências de produção no mundo real. Ele é realista e confiável e, portanto, pode ser confiável.

A JS se dedica à usinagem CNC de bronze há dez anos. Da cotação rápida à entrega precisa, nosso serviço é sempre desenvolvido de acordo com suas necessidades. Optar por nós garante que seu projeto de usinagem de bronze seja seguro, com uma equipe de especialistas à sua disposição o tempo todo.

O bronze é fácil de usinar?

Comparação da dificuldade de usinagem com outros metais

Em comparação com o aço, o bronze é menos duro e tem boa plasticidade. Isso reduz o risco de pontos duros que desgastam a ferramenta durante o corte, resultando em menor resistência geral à usinagem.

O bronze é, no entanto, um pouco mais difícil de usinar do que o latão. Isso ocorre porque algumas ligas de bronze (como o bronze de estanho) contêm níveis mais altos de elementos de liga, o que pode fazer com que lascas grudem na ferramenta, exigindo que ela seja limpa e resfriada com mais frequência.

Principais elementos de influência na dificuldade de usinagem de bronze

1. Composição da liga: O bronze com chumbo (por exemplo, C31400) corta melhor do que as ligas de bronze sem chumbo devido ao efeito lubrificante do chumbo. O bronze de alumínio (por exemplo, C61400) sofre maior desgaste da ferramenta durante a usinagem devido aos pontos duros causados pelo elemento de alumínio.

2. Tratamento térmico: o bronze recozido é mais macio e tem melhor usinabilidade. O bronze temperado é mais duro e reduz significativamente a usinabilidade.

3. Método de processamento: O bronze possui um alto benefício de estabilidade em técnicas de processamento de alta precisão, como torneamento e fresamento CNC . No entanto, a retificação, devido à sua alta condutividade térmica, pode facilmente causar queimaduras na superfície devido ao excesso de temperatura e requer um gerenciamento cuidadoso dos parâmetros de retificação.

A dificuldade da usinagem de bronze depende da escolha do parceiro certo. A JS conhece as características dos diversos bronzes e pode enfrentar desafios exclusivos de usinagem, garantindo qualidade e custo. Se a usinagem de bronze representa um desafio para você, permita que nós o façamos e deixe que os profissionais forneçam um serviço especializado.

Usinagem CNC de bronze: a chave para alcançar precisão

Usinagem CNC de bronze refere-se a uma sequência de procedimentos padronizados e controles de parâmetros adotados para atingir alta precisão dimensional e qualidade de superfície, o que pode satisfazer os requisitos de peças de usinagem CNC de precisão.

Processo de usinagem e principais etapas

1. Pré-tratamento do material: antes da usinagem, a peça bruta de bronze deve ser inspecionada quanto a poros internos e rachaduras que afetarão a precisão da usinagem. O endireitamento também é realizado para garantir que o erro de retilinidade da peça bruta não seja maior que 0,1 mm/m .

2. Seleção da ferramenta: Selecione o material de ferramenta adequado com base no tipo de bronze. Ferramentas de aço rápido (por exemplo, W18Cr4V) podem ser usadas para usinar bronze em geral, e ferramentas de carboneto (por exemplo, liga WC-Co) devem ser usadas para usinar ligas de bronze com alta dureza. O ângulo de saída da ferramenta é geralmente de 8° a 12°, e o ângulo de folga é de 5° a 8°.

3. Configurações dos parâmetros de corte:

4. Resfriamento e lubrificação: O líquido de arrefecimento é uma emulsão e a vazão é mantida em 10-20 L/min para manter a temperatura da zona de corte em menos de 200°C para minimizar o desgaste térmico da ferramenta e a deformação térmica da peça de trabalho.

Medidas de controle de precisão

1. Monitoramento em tempo real: A função de feedback de circuito fechado do sistema CNC monitora as dimensões de processamento em tempo real e ajusta automaticamente qualquer desvio maior que 0,01 mm.

2. Controle ambiental: A temperatura na oficina de processamento é mantida em 20±2°C, e o nível de umidade é mantido em 40% a 60% para evitar deformação térmica da peça de trabalho e da máquina-ferramenta causada por mudanças na temperatura ambiente e umidade.

3. Processamento secundário: peças com requisitos de precisão superiores a 0,005 mm exigem tratamento de envelhecimento (por exemplo, 200 °C por 2 horas) para eliminar tensões internas antes do acabamento.

A JS tem um processo comprovado para usinagem de bronze de alta precisão. Do pré-tratamento do material à configuração dos parâmetros de corte, cada etapa é rigorosamente controlada para garantir que a precisão da peça atenda aos padrões exigidos. Nossos processos eficientes garantem entrega rápida, o que nos torna seu parceiro confiável em usinagem. Estamos ansiosos para fazer negócios com você.

Tipos de bronze adequados para usinagem CNC

Nem todas as ligas de bronze são adequadas para usinagem CNC. Os seguintes tipos de bronze são amplamente aplicados na usinagem CNC, pois possuem excelentes propriedades mecânicas e desempenho de usinagem.

Diferentes bronzes têm diferentes necessidades de usinagem, e a JS tem experiência nesse aspecto. Se você precisar de bronze de estanho, bronze de chumbo ou outros tipos, podemos fornecer uma abordagem de usinagem adequada para otimizar as propriedades do material e garantir uma produção sem problemas.

Dicas de design para usinagem CNC de peças de bronze

A racionalidade do design pode reduzir a complexidade da usinagem CNC de bronze , melhorar a eficiência da produção e garantir a qualidade das peças. Os principais pontos de design a serem observados são os seguintes.

Princípios de Simplificação Estrutural

1. Evite cavidades complexas: a profundidade da cavidade não deve exceder três vezes o diâmetro, caso contrário, causará falta de rigidez da ferramenta e afetará a precisão da usinagem. No caso de uma cavidade profunda, uma ranhura de alívio da ferramenta deve ser mantida na parede da cavidade com uma largura de pelo menos 1,5 vezes o diâmetro da ferramenta.

2. Remova cantos afiados e pontiagudos: Os cantos das peças devem ser arredondados com um raio de pelo menos 0,5 mm para evitar desgaste excessivo da ferramenta e vibração nos cantos.

Projeto de Dimensão e Tolerância

1. Marcação de tolerância razoável: as tolerâncias devem ser marcadas de acordo com os requisitos de uso da peça. Geralmente, a tolerância da superfície não correspondente fica dentro de ±0,05 mm, e a tolerância da superfície correspondente pode ser de ±0,01-±0,03 mm. Tolerâncias muito altas aumentarão significativamente os custos de usinagem.

2. Uniformidade da espessura da parede: O desvio da espessura da parede das peças de bronze deve ser controlado dentro de 20%. Por exemplo, quando a espessura da parede da base é de 5 mm, a espessura da parede não deve exceder 6 mm no máximo e não deve ser menor que 4 mm no mínimo para evitar deformação por tensão não uniforme durante a usinagem.

Design para Adaptação de Processamento

1. Sobremetal de usinagem: faça sobremetal apropriado com base no processo de usinagem. Sobremetal de desbaste é de 1-3 mm, e sobremetal de acabamento é de 0,1-0,5 mm.

2. Definição de dados de processo : crie superfícies de dados de posicionamento nas superfícies não úteis da peça. O erro de planicidade das superfícies de dados não deve exceder 0,02 mm/m para posicionamento preciso na usinagem.

Um melhor design pode resultar em usinagem de bronze mais eficiente. A JS sabe mais sobre design e usinagem. Nossa fabricação de usinagem CNC personalizada pode otimizar o design de peças com base em processos de usinagem, reduzir custos desnecessários e melhorar a eficiência da produção. Envie-nos seu design e nós o converteremos em uma peça de qualidade.

Realidade dos custos: a usinagem CNC de bronze é mais barata que a de outros metais?

O custo da usinagem CNC de bronze é influenciado por uma série de fatores, incluindo custo do material, complexidade da usinagem e eficiência de produção. Não é necessariamente mais barato em comparação a outros metais .

Comparação de preços de materiais

O preço da matéria-prima do bronze é maior que o do aço comum, mas menor que o de alguns metais preciosos. Em comparação com outras ligas de cobre populares, o bronze é mais caro que o latão. Isso se deve ao fato de que elementos de liga como estanho e alumínio no bronze são muito caros.

Análise de Custo de Processamento

1. Consumo de ferramentas: a vida útil da ferramenta na usinagem de bronze é 30% a 50% maior que a do aço, mas aproximadamente 20% menor que a do latão. O custo da ferramenta, portanto, fica entre os dois.

2. Tempo de processamento: a eficiência de corte do bronze é menor que a do latão (sob as mesmas condições, a taxa de avanço da usinagem do latão pode ser 20% mais rápida), mas maior que a do aço inoxidável (a taxa de avanço da usinagem do aço inoxidável deve ser 30% mais lenta). Portanto, o custo de processamento por unidade de tempo é moderado.

Comparação de custos abrangente

Sob as mesmas especificações de componentes, considerando os custos de material e processamento, a usinagem CNC de bronze tende a ser de 5 a 8 vezes mais cara que a de aço, de 1,2 a 1,5 vezes mais cara que a de latão e de 0,6 a 0,8 vezes mais cara que a de titânio.

Portanto, quando os requisitos de desempenho do material são baixos, o uso de latão ou aço pode reduzir custos. Quando a resistência ao desgaste e à corrosão do bronze são necessárias, no entanto, sua relação custo-benefício está em suas vantagens de longo prazo.

A seguir está uma tabela de comparação de custos:

Para a contabilidade de custos de usinagem de bronze, a JS ajudará você a otimizar tudo, desde a seleção de materiais até os processos de usinagem, garantindo que cada centavo seja gasto de forma eficaz. Nosso sistema transparente de preços de usinagem CNC oferece uma compreensão clara da estrutura de custos, tornando mais econômico para você nos escolher.

Precauções de segurança para usinagem CNC de bronze: considerações importantes

A usinagem CNC de bronze apresenta riscos de segurança, como riscos mecânicos e químicos. É preciso ter o devido cuidado para evitar danos aos operadores e às máquinas.

Segurança de máquinas

1. Opere o equipamento de maneira padronizada: Óculos de segurança e luvas devem ser usados pelos operadores. Cachecóis e pulseiras, que podem ficar presos na máquina, são estritamente proibidos. Antes da usinagem, verifique se o guarda-corpo da máquina existe e se a distância entre o guarda-corpo e o eixo não é menor que 500 mm.

2. Segurança da ferramenta: Monte as ferramentas firmemente, com no máximo três vezes o diâmetro da haste da ferramenta projetando-se da haste da ferramenta. Ao trocar ferramentas, desligue a energia do eixo e espere até que ele pare completamente antes de continuar.

Segurança Química

1. Manuseio do líquido de arrefecimento: Evite contato direto com a emulsão. Se ocorrer contato com a pele, lave imediatamente com água limpa. Troque o líquido de arrefecimento regularmente (geralmente a cada duas semanas) para evitar o crescimento de bactérias e a formação de odores desagradáveis.

2. Segurança no processamento de bronze com chumbo: Ao processar bronze com chumbo, o sistema de ventilação deve estar em operação, a uma velocidade do ar de pelo menos 0,5 m/s. Os operadores devem usar máscaras contra poeira (eficiência de filtragem de 95% ou mais) para evitar a inalação de poeira de chumbo.

Segurança Elétrica e Ambiental

1. Segurança elétrica: Verifique as condições de aterramento da máquina-ferramenta de tempos em tempos para garantir que estejam boas e que a resistência do aterramento não seja maior que 4Ω. Evite usar o equipamento em áreas úmidas para evitar choques elétricos.

2. Descarte de resíduos: lascas de bronze devem ser coletadas separadamente para que não se misturem com lascas de ferro (lascas de bronze são mais caras para reciclar, e a mistura reduz seu valor de reciclagem). Lascas contendo chumbo devem ser descartadas de acordo com as necessidades de tratamento de resíduos perigosos e não devem ser descartadas arbitrariamente.

A JS sempre prioriza a segurança no processamento do bronze. Do descarte de resíduos ao uso adequado do equipamento e à segurança do operador, seguimos rigorosamente os padrões para oferecer um processo de processamento seguro e sem complicações.

Estudo de caso: Fabricação CNC eficiente de buchas de rolamento de bronze de precisão

Requisitos do cliente: O fabricante da bomba industrial precisava de uma quantidade de luvas de rolamento de bronze fosforoso (C54400) de alta precisão e alta resistência ao desgaste. As peças exigiam concentricidade rigorosa, acabamento de superfície do furo interno (Ra<0,8 μm) e vida útil longa. A quantidade necessária era de 200 peças inicialmente, com potencial de expansão futura.

Desafios de design:

Estrutura de parede fina para evitar deformação. Tolerância de furo interno estreita e acabamento (grau H7). Ranhura de óleo anular no diâmetro externo. O cliente inicialmente considerou a fundição para o trabalho, mas o custo de fabricação de moldes em pequena escala é alto, e a precisão e o acabamento necessários eram difíceis de obter.

Solução de JS:

1. Seleção de materiais e processos

Utilizamos barras de bronze fosforoso C54400, torneamento CNC como processo base para obter concentricidade e fresamento secundário das ranhuras de óleo.

2. Sugestões de otimização do DFM

Modifique até mesmo a espessura da parede para um formato escalonado, aumentando a espessura da parede em 0,5 mm na área não tensionada para dar rigidez extra. Os ângulos retos na ranhura de óleo foram alterados para um raio de 0,3 mm para reduzir o desgaste da ferramenta.

Internamente, os furos foram fechados para H9 para desbaste, H8 para semiacabamento e H7 para acabamento. Em ambas as extremidades, mesas de posicionamento com diâmetro 2 mm maior e 5 mm mais longas foram instaladas para tornar as paredes finas livres de deformações quando fixadas.

3. Usinagem CNC de precisão

O desbaste e o semiacabamento foram feitos em uma única configuração em um torno de eixo duplo com paralelismo de ≤ 0,01 mm em ambas as extremidades. O acabamento interno foi feito com uma ferramenta PCD com velocidade de corte de 250 m/min, avanço de 0,08 mm/r e refrigerante de alta pressão de 10 MPa. O fresamento em duas etapas da ranhura de óleo foi feito a uma velocidade de 2000 r/min e avanço de 100 mm/min. Inspecionado a cada 50 peças para concentricidade ≤ 0,005 mm.

Conquistas e Valor:

Todas as seções atingiram 100% de tolerâncias dimensionais rigorosas e requisitos de acabamento superficial com excelentes propriedades de desgaste . Os prazos de entrega foram minimizados significativamente usando usinagem CNC em comparação à fundição.

Custo-benefício: o material é mais caro que o ferro fundido, mas não há custos de molde, e a usinagem CNC garante alta eficiência com taxas de refugo muito baixas, o que significa que os custos gerais do projeto são superiores à fundição, especialmente para pequenas tiragens.

A JS é capaz de replicar a usinagem de alta eficiência neste caso. Se você tiver as mesmas necessidades de usinagem de buchas de rolamento ou outros componentes de bronze personalizados, podemos concluí-los de forma eficaz com nossa experiência. Venha e experimente a força da usinagem profissional utilizando nossos serviços de fabricação de usinagem CNC personalizados .

Perguntas frequentes

P1: A usinagem de bronze fosforoso com chumbo é segura? O que deve ser feito?

É necessário um sistema rigoroso e eficiente de coleta de fumaça/poeira. Os operadores devem ter máscaras de proteção contra poeira qualificadas e seguir rigorosamente os procedimentos operacionais. As limalhas contaminadas com chumbo devem ser limpas imediatamente e descartadas como resíduos perigosos.

P2: Qual é a precisão da usinagem CNC de bronze?

A usinagem CNC de precisão de bronze usando equipamento atual normalmente pode ter tolerâncias dimensionais uniformemente bem mantidas de IT7 ou melhores (por exemplo, ±0,01 mm) e acabamentos de superfície perfeitos (Ra 0,4-1,6 μm ou melhores).

P3: Por que não deveríamos incluir cantos afiados e paredes muito finas em nosso projeto?

Evite cantos afiados: cantos afiados podem facilmente causar rachaduras ou falhas por fadiga nas peças. Eles também podem causar desgaste significativamente alto da ferramenta e até lascas. Evite paredes muito finas: o bronze é um material deformável, e as paredes finas se deformam facilmente durante a usinagem com forças de corte ou fixação.

P4: O CNC é mais econômico do que a fundição para minhas peças de bronze de pequenas séries?

Normalmente, sim! A fundição envolve custos elevados com ferramentas e é adequada para grandes volumes de produção. Para prototipagem ou produção em baixo volume, o CNC elimina custos com ferramentas. Sua precisão, rapidez de resposta e flexibilidade podem muitas vezes resultar em custos e riscos mais baixos no geral.

Resumo

Da adequação da usinagem para os vários bronzes ao controle de precisão, compensação de custos e medidas de proteção, cada etapa afeta a qualidade e a lucratividade do produto final. Na aplicação real, o tipo apropriado de bronze deve ser selecionado com base em alguns requisitos, otimizações de parâmetros de projeto e processo e aderir a medidas de segurança rigorosas.

A JS será sua melhor companheira, aproveitando as vantagens do bronze no processamento de precisão para fornecer uma fabricação eficiente, precisa e segura. Quer ter serviços de usinagem CNC on-line sem complicações? Quer criar sua própria solução de fabricação de usinagem CNC sob medida? Quer saber o preço real da usinagem CNC? Entre em contato conosco!