Окончательное руководство по изготовлению бронзовых изделий

Перед началом работы с бронзовыми деталями прочтите это руководство.

Здесь собрана вся необходимая информация, которая поможет вам выбрать лучший материал из бронзы, определить возможности применения и выбрать правильную отделку поверхности, и это лишь некоторые моменты.

Так что, перед началом следующего процесса обработки бронзы, прочтите это руководство.

Свойства бронзы, полезные при обработке

Существует множество свойств, делающих бронзу идеально подходящей для некоторых процессов обработки листового металла.

Будь то резка, формовка или сварка бронзы – она обладает характеристиками, делающими её подходящей практически для всех процессов.

• Бронза – это пластичный сплав с отличной формуемостью и меньшей способностью к разрушению под воздействием напряжений по сравнению с чугуном.
• Медно-оловянный сплав обладает немагнитными качествами, если он не сплавлен с материалами, имеющими магнитные свойства, такими как железо.
• Бронза не воспламеняется от искр при ударе и не представляет опасности при работе с взрывоопасными или горючими материалами.
• Точность размеров при обработке бронзы высока, как и качество поверхностного покрытия.
• Плотность бронзы выше, чем у стали, и может быть даже менее плотной за счёт добавления таких элементов, как кремний и алюминий.
• Обработка бронзы в качестве медного сплава проста, и он имеет более низкую температуру плавления по сравнению с железом или сталью. Температура плавления зависит от легирующих компонентов и может достигать около 950 °C.
• Предельная бронза с соотношением меди к олову 4:1 обладает отличными резонансными качествами, делая её полезной для изготовления колоколов.
• Окисление бронзы является поверхностным, что приводит к образованию слоя оксида или карбоната меди, предоставляющему защиту поверхности. Усиленная поверхность способна сопротивляться атмосферной коррозии и вызванной морской водой.
• Такие бронзы, как подшипниковая, содержащая примерно до 8% свинца, обладают низкими трением и износом.
• Впечатляющие свойства проводимости меди как легирующего элемента делают бронзу хорошим электрическим и тепловым проводником.
• По сравнению с никелевыми сплавами, медные сплавы, такие как бронза, являются экономически выгодными.

Типы бронзы, используемые при обработке

В металлообработке используются несколько типов бронзы, содержащие медь, олово и другие легирующие элементы, такие как цинк, кремний и марганец. Давайте рассмотрим некоторые распространённые варианты:

Алюминиевая бронза

Содержание меди в алюминиевой бронзе составляет 6% по сравнению с 12% алюминия. Алюминиевая бронза также может содержать небольшие добавки марганца, железа, кремния и/или никеля.

Она подходит для деталей из бронзы, которые требуют:

• Высокой устойчивости к коррозии, особенно к морской воде.
• Высокой прочности на растяжение
• Сопротивления потускнению

Медно-никелевый сплав

Содержание никеля в этом типе бронзы варьируется от 2% до 30%.

Вы можете использовать его для изготовления деталей, которые требуют:

• Впечатляющей стабильности при экстремальных температурах
• Сопротивления коррозии
• Высокой износостойкости

Марганцевая бронза

Содержание марганца в этом типе бронзы вместе с другими элементами, такими как железо, цинк, алюминий и медь, составляет 3%.

Детали должны иметь уникальные свойства, такие как:

• Деформируется вместо разрыва при приложении напряжения
• Сопротивление ударам
• Устойчивость к коррозии

Фосформедь

Содержит фосфор в качестве второстепенного легирующего элемента около 0.35% вместе с медью около 88% и оловом около 11%. Добавление фосфора увеличивает жёсткость сплава и сопротивление износу, находя его применение в электрических крепежах и перфорированных листах.

Вы можете использовать его для листовых металлических деталей, которые требуют:

• Высокой предела текучести
• Имеют тонкозернистую структуру
• Имеют низкий коэффициент трения
• Подходят для дуговой сварки, пайки и лужения
• Высокой износостойкости

Кремниевая бронза

Содержит медь, кремний и цинк в качестве основных легирующих элементов и иногда даже железо, марганец и олово.

Некоторые уникальные свойства, делающие её подходящей для изготовления деталей из листового металла:

• Имеет плавный поток при заливке
• Впечатляющая отделка поверхности
• Высокое качество прочности
• Повышенная устойчивость к коррозии

Висмутовая бронза

Этот тип бронзы содержит количество висмута от одного до шести процентов и находит применение, аналогичное свинцовой бронзе.

Некоторые уникальные свойства этой бронзы для обработки листового металла включают:

• Высокую мягкость
• Отличную теплопроводность
• Выдающуюся устойчивость к коррозии
• Подходит для полировки

Применение бронзовых деталей из листового металла

Обработка бронзы включает в себя различные процессы, такие как резка и формование, для создания готовых деталей и использования в других продуктах. Некоторые из применений бронзовых изделий следующие:

i. Бронза используется в строительстве лодок для изготовления винтов и подводных частей благодаря своей впечатляющей устойчивости к коррозии и прочности.

ii. Высокие резонансные качества бронзы делают её распространённым материалом для изготовления колоколов, тарелок и некоторых струнных инструментов.

iii. Высокая прочность и качество невоспламеняемости при ударе позволяют использовать бронзу в инструментальном производстве, например, при изготовлении молотков, кувалд и гаечных ключей.

iv. Высокая прочность бронзы позволяет использовать её для изготовления пружин, втулок, соединителей и подшипников трансмиссии.

v. Прочность, низкое трение и износостойкость бронзы делают её распространённым материалом в подшипниках машин и автомобилей.

vi. При изготовлении эстетических структурных элементов использование бронзы является отличным выбором благодаря её долговечности и низким требованиям к обслуживанию.

Отделки, применимые в обработке бронзы

Поверхностные отделки при обработке бронзы полезны для увеличения защиты поверхности и улучшения внешнего вида. Существуют различные виды отделки, и следующие являются более общими:

1. Металлическое покрытие

Несколько металлов, таких как никель и хром, могут использоваться для покрытия бронзовых поверхностей с помощью электрических и безэлектролитных средств. Металлическое покрытие бронзы служит для увеличения сопротивления атмосферной коррозии и износу, а также для улучшения внешнего вида поверхности.

1. Прозрачное покрытие

Бронза имеет насыщенный и красочный внешний вид и выделяется на фоне других даже без дополнительной обработки. Нанесение прозрачного покрытия направлено на сохранение этого очарования без изменения качеств поверхности, предлагая защиту от элементов.

Советы по дизайну при обработке бронзы

Хотя обработка бронзы не сложна, вовлеченные в этот процесс разработки могут значительно увеличить стоимость производства. Соответственно, рассмотрение дизайна полезно для обеспечения низкой стоимости без ущерба для конечного качества.

Проектирование для производства (DFM)

Проектирование для производства необходимо для оптимизации затрат при изготовлении из бронзы. Важным принципом DFM является создание разгрузочных вырезов при проведении острых гибочных операций с бронзой для предотвращения образования трещин. Это необходимо, поскольку бронза имеет тенденцию к упрочнению при деформации.

Выбор сплава

Упрочнение бронзы при деформации – это проблема, которая обычно проявляется при приложении сдвиговых напряжений, таких как гибка. Поэтому необходимо выбрать сплав бронзы с низкой склонностью к упрочнению в таких случаях.

Ограничения бронзы в производстве

Изготовление бронзовых изделий не обходится без ограничений, что видно в следующих случаях:

• Большинство сплавов бронзы во время холодной обработки, такой как гибка, упрочняются, что делает их подверженными деформации.
• Длительное воздействие на не покрытую или не платированную бронзу элементов приводит к образованию патины, которая портит внешний вид поверхности бронзы.
• Кроме того, бронза подвержена химической коррозии, особенно сульфидами и хлоридами.

Возможности KDMFAB по изготовлению бронзы

В компании KDM мы поможем Вам получить качественные и надежные бронзовые детали согласно вашим уникальным спецификациям. От простого к сложному дизайну, вы получите лучшие изготовленные бронзовые изделия.

В KDM мы:

• Режем листовую бронзу – от лазерной резки и плазмы до водоструйной резки
• Формируем бронзу в определенные формы и размеры – мы можем гнуть бронзу, штамповать или вырубать
• Собираем детали из листовой бронзы путем сварки, клепки и т.д.

Дополнительно, мы наносим подходящее покрытие на изготовленные бронзовые детали.

Заключение

Изготовление изделий из листовой бронзы требует выбора подходящего сорта бронзы и метода металлообработки. Сложность деталей будет определять процесс и технику изготовления бронзы.

Дополнительные ресурсы:

Бронза – Источник: Википедия

Отделка листового металла – Источник: KDMFAB

Изготовление листового металла – Источник: KDMFAB