Металлы используются повсюду – от наших транспортных средств и проводов до наших столовых приборов. Эти материалы часто подлежат переработке и обладают рядом полезных свойств, таких как устойчивость, проводимость, прочность и легкость обработки. В этой статье мы обсудим один такой металл, который используется с незапамятных времен – медь.
Медь – универсальный материал, хорошо известный своими свойствами и полезными сплавами. Если вы планируете использовать его в своих проектах, вы можете либо приобрести готовые детали, либо нанять опытную металлообрабатывающую компанию для производства изготовленных на заказ медных деталей.
В этой статье мы обсудим, почему медь и её сплавы подходят для индивидуальной обработки.
Медь в качестве материала для обработки
Давайте обсудим, как медь проявляет себя в качестве материала для обработки.
1. Теплопроводность
Если ваш проект требует теплопроводящего материала, выбирайте медь. Этот металл обладает одной из самых высоких теплопроводностей среди всех металлов, что делает его отличным выбором для тепловых применений.
2. Электропроводность
Если вам нужно изготовить деталь, способную беспрепятственно проводить электричество, медь – правильный выбор. Поэтому она часто используется в приложениях, таких как проводка и линии передачи.
- Проводимость
- Пластичность
- Мягкость
- Устойчивость к коррозии
3. Прочность и долговечность
Изделия, требующие высокопрочного металла, легко изготовить из меди. Она обладает свойствами устойчивости к коррозии и износу, что делает её долговечной и прочной.
4. Гибкость
Пластичность меди идеальна для металлообработчиков, что делает её легкой в обработке и механической обработке. Таким образом, ваш производитель может изготовить для вас высокоточные детали. Это особенно полезно, если вам нужны сложные детали, такие как прототипы.
5. Уникальный внешний вид
В этом мире, где цвет кажется вымывающимся в белые, бежевые и серые оттенки, уникальный красновато-коричневый оттенок меди может выделить ваши проекты!
6. Редкие антибактериальные свойства
Медь – один из металлов, который может повредить бактериальные клетки. Таким образом, если вы работаете над проектом, который предназначен для размещения в условиях высокого риска заражения бактериями, например, в больнице, изготовленные на заказ медные детали могут служить вам хорошими услугами.
7. Экологическая дружелюбность
Если вы хотите сделать экологически чистый и устойчивый выбор, медь станет для вас хорошим решением. Переработка меди является гораздо более экономически обоснованным, чем её добыча, поэтому она часто подвергается переработке и повторному использованию.
Техники изготовления меди
Давайте рассмотрим некоторые общие техники изготовления, используемые для изготовления изделий из меди
1. Литье меди
В этом процессе вы просто плавите медь и заливаете её в заранее изготовленные формы.
Здесь вам нужно сначала изготовить форму, создавая шаблон из подходящего материала, такого как дерево или пластик. Затем вы заполняете её вашим литейным материалом, таким как песок, гипс или керамика. Как только форма готова и отделена от начального наполнителя, вы заливаете расплавленную медь в неё и даете ей остыть и застыть.
Одним из основных преимуществ этой техники является возможность захватить самые мелкие детали, при условии использования правильного материала для формы. Это также не требует таких усилий, как, например, ковка.
Изделия, такие как сложные механизмы из меди, детальные украшения и ювелирные изделия, могут быть изготовлены с использованием этой техники.
2. Медная ковка
Эта техника предполагает нагрев меди для придания ей большей пластичности – удобства в формовании. Температура, которую вы выбираете для нагрева вашего проекта, зависит от сплава, который вы используете. Затем вы используете кузнечный пресс или молот, чтобы согнуть, прессовать, разгладить или растянуть его в нужную форму.
Детали, изготовленные методом ковки, более прочны, чем при использовании других металлообрабатывающих техник. Это экономичный процесс, особенно для крупных проектов.
Автомобильные детали, медные водопроводные фурнитуры и статуи часто изготавливаются с помощью этой техники.
3. Экструзия меди
В этом методе сначала берется медный заготовок и нагревается для придания ему большей пластичности. Затем его помещают в гидравлический пресс для создания достаточного давления для прокатки через матрицу. Затем вырезают и охлаждают полученный объект.
Экструзия – относительно быстрый процесс, который может обеспечить постоянные результаты. Трубы, трубки, медные провода, и архитектурные профили часто изготавливаются с помощью этой техники.
4. Обработка меди
Этот процесс включает использование различных инструментов для удаления излишков металла из сырой формы, пока у вас не будет нужного объекта. Техники обработки включают в себя:
- Резка: Здесь используется пиловочная, гильотинная или плазменная резка для удаления излишков меди.
- Формовка: Затем используется гибка, прокатка или штамповка для формирования формы из металла.
- Обработка: Здесь используются сверла, токарные станки и фрезерные станки для более точного изготовления проекта.
- Отделка: Можно использовать различные обработки поверхности для завершения продукта.
Обработка – широко используемый процесс изготовления для медных промышленных и бытовых изделий.
Техники формирования меди, о которых нужно знать
Давайте обсудим некоторые общие техники, используемые для формирования меди в заказном изготовлении:
1. Прокат меди
В этом процессе медный лист или пластина пропускают через два или более наборов валков, чтобы сделать его более тонким и ровным. Это приводит к листу с одинаковой толщиной.
Процесс прокатки быстр и эффективен, он обеспечивает постоянные результаты с минимальными отходами. Используется для изготовления листовых металлов для таких приложений, как кровля, облицовка, теплообменники и т. д.
2. Сварка меди
Эта техника используется, когда необходимо соединить две или более части меди. По сути, вы избирательно нагреваете соединения соответствующих компонентов, чтобы расплавить их поверхность. Затем их соединяют, добавляют заполнитель, если необходимо, и допускают их затвердение. Некоторые общие техники включают:
- Газовая сварка: Здесь используется газовый горелка для плавления металла на соединении.
- Дуговая сварка:. Здесь используется электрическая дуга для генерации тепла и наведения его на соединение, чтобы его расплавить.
- Сопротивление сварке: Здесь вы проводите ток через соединение и используете нагрев, вызванный сопротивлением, чтобы расплавить металл.
Сварные медные стыки часто работают лучше припоя или пайки.
3. Волочение меди
Волочение используется для изготовления проводов так же, как прокат используется для изготовления листов. Здесь вы берете медный стержень и “протягиваете” его через вращающийся блок. Вместо того чтобы толкать его, вы позволяете матрице тянуть его и медленно уменьшать его диаметр до тонкой проволоки нужного вам размера. Если вы хотите производить тонкие провода, вам понадобятся несколько блоков, так как одного цикла будет недостаточно.
Общие методы обработки поверхности для изделий из меди
Знали ли вы, что вы можете получить обработку поверхности для настройки деталей из меди? Вот некоторые популярные варианты:
1. Электропокрытие и PVD
Вы можете получить вашу изготовленную на заказ медную деталь с электропокрытием или PVD-покрытием, чтобы добавить тонкий слой другого материала. Это может улучшить функциональность, стойкость к коррозии и прочность вашего проекта.
2. Анодирование
Если вы не хотите добавлять другой металл на вашу изготовленную на заказ медную деталь, вы можете выбрать анодирование. Это приведет к образованию оксидного слоя на поверхности вашей детали.
3. Пассивация и полировка
Вы можете убрать загрязнения и дефекты с вашими медными проектами, выбрав пассивацию, полировку или обе опции.
Полировка включает использование абразивных материалов для удаления дефектов поверхности, а пассивация включает использование кислотного раствора для удаления примесей. Эти методы могут улучшить внешний вид вашего медного компонента и сделать его более устойчивым к коррозии.
4. Лакирование и порошковое покрытие
Вы можете нанести лак на ваш медный компонент, чтобы защитить его от внешних условий и увеличить срок службы. А если вы хотите улучшить внешний вид вашего проекта, вы можете выбрать порошковое покрытие. Этот процесс включает нанесение сухого порошка на поверхность детали и нагревание его для создания долговечной и привлекательной отделки.
Методы контроля качества для изготовленных на заказ медных деталей
У металлических изготовителей обычно есть команда по контролю качества, чтобы убедиться, что производимые продукты соответствуют внешне и функционально. Основные процессы включают в себя следующее:
1. Визуальный и размерный контроль
Вы должны внимательно проверить изготовленную деталь на вмятины, царапины, трещины и другие дефекты визуально. Это может помочь вам выявить проблемы заранее и избежать необходимости прохождения медной фабрикации через рентген.
Размерный контроль также является частью визуального контроля. Он включает измерение длины, ширины, высоты, толщины, изгибов и углов для обеспечения соответствия требованиям клиента.
2. Контроль шероховатости
Здесь команда по контролю качества использует измеритель шероховатости поверхности (или профилометр или тестер). Он измеряет высотные отклонения на поверхности металла и выдает числовое значение, которое можно сравнить с ожидаемым значением.
Знание и контроль шероховатости важны для применений, таких как передачи, которым требуется низкое трение.
3. Контроль с использованием волн
Можно использовать ультразвуковое тестирование или анализ рентгеновских лучей для меди для выявления деталей, невидимых невооруженным глазом – поры, включения, трещины и т. д.
Ультразвуковое тестирование лучше всего подходит для обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов, а рентгеновские лучи лучше всего работают для идентификации и локализации более глубоких внутренних дефектов. Обратите внимание, что рентгеновские лучи даже обнаружат более мельчайшие проблемы, чем ультразвуковые волны.
4. Химический анализ
Возможно, вам придется химически проанализировать медь, чтобы убедиться, что у нее есть те элементы, которые вы от нее ожидаете. Поскольку сплавные добавки внутри изменяют свойства материалов, этот шаг важен, если вы ищете определенные химические, механические или физические свойства.
5. Функциональное тестирование
Вам придется убедиться, что все изготовленные на заказ медные компоненты работают так, как задумано. Тестирование на утечку, испытания на прочность, тяговые испытания для меди, и т. д., все это приемлемые техники.
Области, требующие изготовленных на заказ медных деталей
Благодаря универсальности этого материала, вы найдете медные детали во многих местах:
- Транспорт: Будь то самолеты или автомобили, вы часто найдете медные детали в транспортной отрасли. Поскольку материал обладает пластичностью, он может использоваться для создания сложных деталей, которые могут выдерживать и передавать тепло и противостоять коррозии.
- Искусство и архитектура: Учитывая уникальный внешний вид меди, она часто используется в художественной выразительности и архитектурных акцентах. И если учесть ее прочность и долговечность, это выбор оправдан.
- Ювелирные изделия: Медь давно используется в ювелирных изделиях из-за своей пластичности, дуктильности, долговечности и эстетической привлекательности. Металл легко настраивается в соответствии с потребностями пользователей.
- Трубопроводные изделия: Антикоррозионные свойства меди и ее долговечность позволяют ее легко использовать с изделиями, подверженными влаге. Изготовление на заказ медных труб и фитингов – обычные предметы домашнего обихода.
- Промышленное оборудование: Поскольку медь отличный проводник электричества и тепла, вы часто найдете ее в использовании в машинах, таких как трансформаторы. Она также способна выдерживать механические нагрузки и высокие температуры, что делает ее полезной в тяжелых машинах.
- Медицинское оборудование: Антибактериальные свойства меди и легкость обработки означают, что ее легко использовать в медицинской индустрии. Создание точно детализированного медицинского оборудования с использованием металла просто, и он еще и антибактериальный, чтобы завершить сделку!
Выбор правильного медного сплава
Прежде чем продолжить, давайте рассмотрим общие медные сплавы.
Сплав | Выдающиеся свойства | Обычные применения |
Медь 110. (Медь электролитическая трудноплавкая марка) | Высокая очистка. Хорошая теплопроводность. Хорошая электропроводность. Хорошее сопротивление коррозии. Легко обрабатывается. | Электрические применения |
Медь 101. (Медь свободная от кислорода) | Низкий уровень кислорода. Высокая проводимость. Устойчивость к коррозии. | Электрическая проводка Шинопроводы. |
Медь C101. (Высокопроводная медь с кислородом) | Высокая электрическая проводимость. Хорошая пластичность. | Электрические компоненты. Аэрокосмическая отрасль Оборона. |
Медь C260 (Латунь карманная) | Прочная. Проявляет хорошую стабильность против коррозии. | Патронные гильзы. |
Медь C715. (Медь никель 70/30) | Высокая прочность. Хорошая устойчивость к коррозии, даже к морской воде. | Морские применения. Оборудование для нефтегазовой добычи на море. |
Медь C17200 (Бериллиевая медь) | Высокая прочность. Хорошая проводимость. Отличное сопротивление износу. | Компоненты для авиакосмической отрасли. Точные приборы. Электрические контакты. |
Теперь рассмотрим следующее, чтобы выбрать подходящий сплав для вашего проекта:
1. Требования проекта
Свойства вашего изготовленного объекта определят ваш выбор медного сплава. Вам нужно будет учесть
- В какой среде будет находиться ваш объект?
- Есть ли в ней коррозионные элементы, такие как морская вода или более агрессивные химикаты?
- Будет ли он находиться во влажном месте или будет подвергаться колебаниям или экстремальным температурам?
- Будет ли он часто подвержен силам трения?
- В какой среде будет находиться ваш объект?
- Требуется ли вашему объекту теплопроводность или электропроводность?
- Важно ли вес?
- Важен ли цвет?
2. Сложность проекта
Геометрическая сложность вашего проекта будет иметь решающее значение при выборе медно-сплава. Это свойства обрабатываемости, формования, характеристики охлаждения и т. д., которые различаются для различных металлических сплавов. Таким образом, если вы хотите сложную конструкцию, которую возможно придется лить, вам придется выбрать сплав, совместимый с литьем и равномерно остывающий без деформации.
3. Ваш бюджет
Ваш бюджет сыграет огромную роль при выборе сплава. Например, сплавы, такие как бериллиевая медь, фосфористая бронза, никелевое серебро и т. д., имеют множество желательных эстетических и функциональных свойств, но их компоненты увеличивают их стоимость.
Точно так же некоторые сплавы обходятся дорого в обработке или формовании, что увеличивает общую стоимость вашего проекта.
Обслуживание и уход за изделиями из медных сплавов
Вот как поддерживать детали, изготовленные из медных материалов.
1. Защитное покрытие
Лучше всего периодически использовать воск или прозрачный лак для ваших медных проектов, чтобы они не потускнели. Проконсультируйтесь с производителем, чтобы он мог посоветовать вам правильное покрытие и частоту покрытия.
2. Окружающая среда или хранение
Вы должны держать ваши медные изделия подальше от влаги или соли, если у вас нет сплава, устойчивого к ним. В целом, медь склонна к коррозии при воздействии таких веществ.
Также вам нужно убедиться, что вы размещаете свои медные изделия в защищенном месте, где они не могут поцарапаться.
3. Чистка и осмотр
Используйте наборную ткань или щетку для регулярного удаления загрязнений с поверхности вашего изделия. Убедитесь, что вы не используете агрессивные растворители, такие как отбеливатель или аммиак; в противном случае медь потускнеет или скоррозирует.
Кроме того, регулярно осматривайте свою медную деталь на наличие сколов или трещин. Если возникнут проблемы, устраните их – этот поверхностный дефект может быть глубже, чем вы думаете.
Заключение
Медь и ее сплавы универсальны и обладают множеством желательных свойств. Они прочные, но в то же время пластичные, хорошие проводники, экологически чистые, их легко сваривать, формовать и обрабатывать. Таким образом, медные сплавы и медь прослужат вам хорошую службу в ваших проектах.
Если вы ищете металлообрабатывающие предприятия, чтобы изготовить для вас медные проекты малого или крупного масштаба, свяжитесь с нами! Мы являемся ведущими сертифицированными экспертами в данной отрасли и выполнили бы работу отлично.
ЧаВо
1. Следует ли выбирать металлические заготовки или изделия из медных сплавов на заказ для моего проекта?
Оба варианта имеют свои преимущества и ограничения.
Медные металлические заготовки доступны на рынке. Они также дешевле и изготавливаются по стандартным размерам и спецификациям. Таким образом, если ваш проект требует стандартного типового медного компонента, металлические заготовки подойдут вам. Однако у вас будет мало влияния на детали, материалы и размеры.
Тем не менее, если ваш продукт очень специфичен или индивидуален, изделия из медных сплавов на заказ подойдут вам лучше. Они гибкие с точки зрения формы, размера и материалов. Вы сможете более тщательно контролировать качество, и даже получить изготовление точных металлических деталей, если выберете индивидуализацию, хотя это будет дороже.
2. Как выбрать подходящий медный сплав для моего проекта?
Вам нужно учитывать химические и физические требования вашего проекта, его сложность и бюджет, чтобы выбрать подходящий медный сплав.
Например, если в вашем проекте сложная геометрия, вы можете выбрать сплавы, такие как латунь для автоматной обработки, алюминиевая бронза, бериллиевая медь и т. д., поскольку они очень легко обрабатываются. Если вам нужен хороший проводник, медные сплавы, такие как серебряная медь (CuAG) и OHFC, подойдут вам.
3. Каково время выполнения заказа на изготовление медных деталей на заказ?
Срок выполнения вашего медного изделия на заказ будет варьироваться в зависимости от:
- Сложности дизайна.
- Доступности материала.
- Легкости обработки материала.
- Объема заказа.
- Квалификации и оборудования изготовителя.
Таким образом, ваше индивидуальное изделие может быть доставлено в течение от нескольких дней до нескольких недель. Тесно сотрудничайте с производителем по меди, чтобы составить реалистичный график.
Дополнительные Ресурсы:
Медные сплавы – Источник: Science Direct
Машины для листовой металлообработки – Источник: KDM
Использование меди в листовой металлообработке – Источник: METAFAB
Изготовление листового металла из меди – Источник: Xometry