Чистая медь выглядит просто, пока не окажется на станке.
Он мягкий. Хорошо проводит тепло. Не такой абразивный, как нержавеющая сталь или титан. Теоретически, он должен быть простым в обращении.
Затем режущий инструмент касается его.
Вместо чистой стружки получаются длинные блестящие ленты. Они наматываются на концевую фрезу. Они волочатся по дну паза. Они прилипают к канавке. Иногда они образуют медное птичье гнездо еще до того, как оператор успевает остановить цикл.
Вот в чём настоящая головная боль. Обработка на станках с ЧПУ, липкая чистая медьПроблема заключается не только в резке материала. Проблема в контроле стружки до того, как она испортит покрытие, забьет инструмент или оставит заусенцы повсюду.
Это имеет большое значение для таких деталей, как шины, клеммы батарей, радиочастотные разъемы, теплопередающие пластины, заземляющие блоки и высокопроводящие электрические компоненты. Для этих деталей часто требуются чистые поверхности, надежные размеры и низкий уровень заусенцев, а не просто грубая форма, вырезанная из медного материала.
Для проектов, которым необходимо Изготовление изделий из меди на станках с ЧПУ по индивидуальному заказуКонтроль качества микросхем следует планировать до начала программирования. Как только чистая медь начинает размазываться и наматываться, исправление этого в конце процесса обычно занимает больше времени и обходится дороже.
Почему чистая медь плохо раскалывает стружку
Чистая медь не скалывается, в отличие от латуни.
Латунь обычно раскалывается на более мелкие, более удобные для обработки стружки. Чистая медь растягивается. Она гнется. Она размазывается. Она стремится остаться в виде одной длинной полосы, если инструмент не обеспечивает надлежащего среза.
Такое поведение обусловлено пластичностью меди. C101 и C110 — это высокочистые марки меди, и обе известны тем, что становятся «липкими» под режущей кромкой. Содержание чистой меди в материалах Boona описывает ту же проблему, с которой приходится сталкиваться в цеху: медь имеет тенденцию размазываться, образовывать наросты на режущей кромке и заусенцы, когда инструмент трется, а не режет.
В процессе повседневной обработки материалов эти признаки легко распознать:
| Что ты видишь | Что это обычно означает |
|---|---|
| Длинные, похожие на волосы медные ленты | Корм слишком лёгкий или щепа слишком тонкая. |
| Медь прилипла к флейте. | Нагрев, адгезия или плохая смазка |
| Заусенцы по краю | Слишком высокое давление инструмента или режущая кромка затупилась. |
| Царапины на готовой поверхности | Производится повторная нарезка чипов. |
| Плохое качество отделки кармана | Сколы застревают в разрезе. |
| Внезапное изменение размера | Нарост на кромке изменяет условия резки. |
Многие токари реагируют на это, замедляя работу. Иногда это помогает. Но при работе с чистой медью замедление может также привести к большему трению режущего инструмента. А именно трение и приводит к образованию разводов на меди.
Более разумная цель: создать настоящую стружку, дать ей пространство для отрыва и предотвратить её приваривание к инструменту.
Первоочередная задача обычно заключается в изменении подачи, а не скорости.
Когда медь образует тонкие непрерывные ленты, подаваемый материал часто оказывается слишком лёгким.
Это звучит нелогично, потому что чистая медь на ощупь мягкая. Многие программисты проявляют осторожность и слишком сильно уменьшают подачу. В результате режущий инструмент перестает врезаться в материал и начинает его полировать. После этого на кромке накапливается тепло, медь становится липкой, и контроль стружки ухудшается.
Для пакетов дробление стружки, обработка чистой медиСкол должен быть достаточно толстым, чтобы скручиваться, двигаться и отделяться от разреза.
Ниже приведён практический начальный диапазон параметров для фрезерования твердосплавными инструментами:
| Размер концевой фрезы | Начальная загрузка чипа | Практическое примечание |
|---|---|---|
| 3 мм / 1/8 дюйма | 0.0008–0.0015 дюйма/зуб | Используйте легкое зацепление и интенсивное удаление стружки. |
| 6 мм / 1/4 дюйма | 0.0015–0.0030 дюйма/зуб | Хорошая отправная точка для карманов и профилей. |
| 10 мм / 3/8 дюйма | 0.0025–0.0045 дюйма/зуб | Более устойчивое положение достигается при использовании жесткого крепления заготовки. |
| 12 мм / 1/2 дюйма | 0.0030–0.0060 дюйма/зуб | Полезен для черновых работ, когда конструкция прочная. |
Эти цифры — не магия. Это лишь отправные точки. Правильное значение зависит от геометрии инструмента, количества канавок, радиального зацепления, охлаждающей жидкости, жесткости станка и формы детали.
Но принцип важен: не используйте настолько легкую подачу, чтобы инструмент только терся о медь.
Если стружка очень тонкая и волокнистая, немного увеличьте подачу, прежде чем вносить существенные изменения во всю программу.
Используйте острые, открытые, отполированные инструменты.
Чистая медь не прощает затупившийся инструмент.
Универсальная фреза может подойти для алюминия или низкоуглеродистой стали, но при работе с вязкой медью она часто скорее проталкивает материал, чем разрезает его. В результате образуется нарост на кромке, перегрев, размазывание и крупные заусенцы.
Для большинства работ по фрезерованию чистой меди я бы начал с острой полированной твердосплавной концевой фрезы, предназначенной для цветных металлов. Две или три канавки обычно легче контролировать, чем четыре, потому что они дают стружке больше места для выхода.
| Выбор инструмента | Почему это помогает меди |
|---|---|
| Острая режущая кромка | Уменьшает трение и размазывание. |
| Высокий положительный угол наклона | Способствует срезанию меди, а не ее разрыву. |
| Полированные флейты | Уменьшает прилипание стружки. |
| конструкция с двумя или тремя канавками | Предоставляет длинным фишкам больше места |
| DLC-покрытие или алмазоподобное покрытие | Помогает уменьшить прилипание меди. |
| Отдельный инструмент для финишной обработки | Предотвращает шероховатость и износ финишной поверхности. |
Инструмент должен выглядеть почти слишком острым по сравнению с инструментом для резки стали. Тщательная подготовка кромки в этом случае обычно нежелательна.
Это особенно актуально для C110. Если вы также работаете с деталями C110, обратитесь к соответствующему руководству Boona. Скорости и подачи ЧПУ для медных изделий C110 является полезным внутренним ориентиром для выбора безопасного начального диапазона перед точной настройкой управления чипом.
Отдайте чипу куда-нибудь.
Процесс измельчения стружки частично зависит от параметров резки, но также и от занимаемого пространства.
Прорезка пазов во всю ширину чистой меди чревата проблемами. Резец оказывается зажат, охлаждающей жидкости трудно достичь кромки, и медной стружке некуда деваться. Как только стружка скапливается внутри паза, инструмент начинает снова обрабатывать ту же самую стружку. Именно тогда на поверхности появляются царапины, а заусенцы становятся все более заметными.
Для обработки пазов и черновой обработки обычно более стабильными являются адаптивная очистка или трохоидальное фрезерование.
| Стиль траектории инструмента | Результат контроля микросхемы |
|---|---|
| Полная слотировка | Наибольший риск упаковки чипсов. |
| Мощные карманы для перешагивания | Щепки могут повторно измельчать и царапать пол. |
| Адаптивная очистка | Более стабильное взаимодействие и более эффективная эвакуация |
| Трохоидальное фрезерование | Помогает предотвратить закапывание инструмента в землю. |
| Черновая и чистовая обработка | Более качественная обработка и более удобный контроль заусенцев. |
Обычно при черновой обработке используется радиальное зацепление инструмента на 10–25% с достаточной осевой глубиной для образования полезной стружки. Это позволяет контролировать давление инструмента, обеспечивая при этом достаточное пространство для отвода стружки от режущей кромки.
Это также помогает объяснить, почему конструкция детали имеет значение. Глубокие узкие пазы, узкие внутренние углы и закрытые углубления значительно затрудняют обработку меди. В случае таких деталей, как электрические блоки, медные радиаторы и клеммы батарей, небольшое увеличение радиуса скругления углов или ширины паза может значительно повысить стабильность работы.
Для получения более подробной информации о проектировании и производстве, эта тема органично вписывается в страницу компании Boona, посвященную... Изготовление деталей из чистой меди на заказ с помощью станков с ЧПУ.
Охлаждающая жидкость — это не просто охлаждение, это управление микросхемой.
В чистой меди охлаждающая жидкость выполняет три функции.
Это охлаждает срез.
Это смазывает кромку.
Это выводит микросхемы из опасной зоны.
Если охлаждающая жидкость попадает только на верхнюю часть держателя инструмента и никогда не достигает режущей кромки, она малоэффективна. Направление сопла имеет значение. Направление воздушного потока имеет значение. В зонах с неровной поверхностью охлаждающая жидкость должна помогать стружке покидать зону резания, а не заталкивать ее глубже в угол.
| Способ доставки | Наилучшее использование | Берегитесь |
|---|---|---|
| Заливной хладагент | Фрезерование, сверление, токарная обработка общего назначения. | Цель должна быть направлена в зону резки. |
| СОЖ под высоким давлением | Глубокие отверстия, токарная обработка, нарезка канавок | Требуется поддержка оборудования. |
| Воздушный поток | Открытое фрезерование и неглубокие полости | Сама по себе смазка не требуется |
| Туман / MQL | Легкая стрижка и отделка | Ограниченная мощность смыва |
| Режущее масло | Нарезание резьбы, развертывание, ручная обработка | Более медленный, но полезный способ продления срока службы инструмента. |
При открытом фрезеровании сильный поток воздуха может быть очень эффективен, поскольку предотвращает повторное срезание стружки. При сверлении одного воздуха обычно недостаточно. Стружку необходимо удалить из отверстия, а это обычно означает использование охлаждающей жидкости, хорошего цикла прерывистого вращения или сверла с геометрией, разработанной для удаления стружки.
Сверление чистой меди: не допускайте попадания стружки в отверстие.
При бурении чистая медь может стать особенно неприятной на ощупь.
Вокруг фрезы есть свободное пространство. У сверла его нет. Стружка должна пройти по канавке. Если этого не происходит, она забивается в отверстие, царапает стенку, застревает в сверле или ломает инструмент.
Для пакетов контроль сверления из чистой медиИспользуйте острое сверло с достаточным зазором между канавками. Параболические сверла часто полезны для более глубоких отверстий. Сверла с подачей охлаждающей жидкости через отверстие могут помочь, если это позволяет геометрия детали и станок.
| Тип сверла | Начальная скорость поверхности | Диапазон подачи корма | Наилучшее использование |
|---|---|---|---|
| сверло из быстрорежущей стали | 100–250 SFM | 0.001–0.006 дюйм/об | Короткие отверстия, небольшие партии |
| Твердосплавное сверло | 200–500 SFM | 0.002–0.010 дюйм/об | Повторяющиеся отверстия и производственные работы |
| Параболическое сверло | 150–400 SFM | 0.002–0.008 дюйм/об | Более глубокие отверстия и лучший отвод стружки |
| Сверло для подачи охлаждающей жидкости через систему охлаждения | Рекомендация инструментальщика | Рекомендация инструментальщика | Глубокие или критические отверстия |
Пошаговое сверление помогает, но слишком частое пошаговое сверление может привести к трению. Сверло должно удалять стружку, не полируя одну и ту же медную стенку снова и снова.
При сверлении отверстий малого диаметра не стоит ожидать, что сверло справится со всем. Сверлите отверстие меньшего диаметра, а затем, если допуск имеет значение, разверните, расточите или обработайте деталь на станке.
Обработка чистой меди: используйте достаточное усилие среза, чтобы стружколом заработал.
На токарном станке из чистой меди можно получать очень длинные ленты, поскольку резание происходит непрерывно. Неправильная настройка может привести к образованию стружки, которая наматывается на деталь, патрон, инструмент или заднюю бабку.
Для токарной обработки используйте пластины, предназначенные для цветных металлов: острые, полированные, с положительным углом заточки и со стружколомом, который действительно эффективен при работе с мягкими материалами.
Стружколому необходима достаточная подача и глубина резания. Если глубина резания слишком мала, стружка может никогда не попасть в стружколом должным образом.
| Токарная операция | Поверхностная скорость | Подача | Глубина резания | Наконечник управления чипом |
|---|---|---|---|---|
| Грубая токарная обработка | 350–700 SFM | 0.004–0.012 дюйм/об | 0.5 – 2.5 мм | Используйте достаточное количество DOC, чтобы согнуть чип. |
| Завершение поворота | 500–900 SFM | 0.002–0.006 дюйм/об | 0.1 – 0.5 мм | Избегайте слишком легкого трения. |
| Пазовые | 200–500 SFM | Зависит от инструмента | От легкого до среднего | Обеспечьте подачу охлаждающей жидкости высокой концентрации и прямым циркуляцией. |
| Расставание | 150–400 SFM | Постоянный корм | Полное отключение | Держите лезвие острым и перпендикулярным. |
Для точеных клемм, штифтов, втулок и токопроводящих валов внутренняя связь Токарные услуги с ЧПУ Это вполне естественно, поскольку контроль стружки так же важен при токарной обработке, как и при фрезеровании.
Один полезный навык, который пригодится в цеху: не оценивайте качество токарной обработки меди только по блеску поверхности. Медь может блестеть даже во время трения инструмента. Проверяйте форму стружки и режущую кромку инструмента.
Что менять, если с чипсами что-то пошло не так?
Когда медная стружка начинает закручиваться, не меняйте сразу десять параметров. Внесите одно изменение, понаблюдайте за стружкой, а затем примите решение.
| Проблема | Первое, что нужно проверить | Практическая корректировка |
|---|---|---|
| Тонкие бесконечные ленты | Корм может быть слишком лёгким. | Немного увеличьте нагрузку на чип. |
| Медь прилипла к инструменту | Адгезия и тепло | Добавьте смазку, используйте отполированный инструмент. |
| Упаковка чипсов в кармане | Инструмент зарыт | Уменьшить радиальное зацепление |
| Царапина на поверхности | Повторная резка стружки | Улучшите промывку или продувку воздухом. |
| Тяжелый выходной заусенец | Затупленный край или плохой выходной путь | Используйте острый инструмент и сделайте фаску. |
| Захват сверла | В отверстии застряли осколки металла. | Улучшить цикл прерывистой работы или геометрию сверла. |
| Изменения на финише в середине забега | Наращенный край | Остановите и осмотрите инструмент. |
Такой подход к поиску и устранению неисправностей гораздо эффективнее, чем погоня за одной идеальной скоростью. Чистая медь реагирует на весь процесс, а не только на одно значение.
Простая схема управления медным чипом, которая обычно работает.
Для многих деталей из чистой меди, изготовленных методом фрезерования, это надежный начальный подход:
Используйте остро заточенную двух- или трехлезвийную полированную твердосплавную концевую фрезу.
По возможности избегайте заполнения всех слотов.
Начните с умеренной скорости движения по поверхности.
Обеспечьте достаточную нагрузку на стружку, чтобы избежать трения.
Используйте обильное подачу охлаждающей жидкости или направьте струю воздуха непосредственно на инструмент.
Оставьте заготовки для отдельной финишной обработки.
Для финишной обработки поверхности используйте чистый инструмент.
Перед запуском пакета проверьте первую часть.
Такая конфигурация не решит все задачи по обработке меди, но она значительно повышает шансы на успех. Кроме того, она снижает риск устранения проблем с качеством поверхности, которые на самом деле являются следствием удаления стружки.
Для медных деталей, изготавливаемых от прототипа до серийного производства, это именно то место, где... мелкосерийное производство Планирование становится важным. Процесс, работающий для одного прототипа, может потребовать улучшения удаления стружки, отслеживания срока службы инструмента и контроля качества, прежде чем его можно будет стабильно запускать в серийном производстве. На странице Boona, посвященной мелкосерийному производству, описывается поддержка производства от 1 до 10 000 металлических или пластиковых деталей, что соответствует такому переходу от проверки прототипа к повторяемому производству.
Контроль качества стружки также влияет на процесс проверки.
Проблемы с медными микросхемами не ограничиваются только оборудованием.
Длинные стружки могут царапать декоративные поверхности. Нарост на кромке может изменять размеры. Заусенцы могут скрываться на выходах отверстий или кромках карманов. Мягкая медь также может деформироваться при агрессивной зачистке.
Поэтому первую деталь следует тщательно проверить, прежде чем обрабатывать остальные. Обратите внимание на качество обработки, наличие заусенцев, качество кромок, состояние отверстий и любых контактных поверхностей, имеющих важное электрическое или термическое значение.
Для медных деталей, используемых в электротехнических или тепловых приложениях, проверка касается не только размеров. Состояние поверхности также имеет значение. Компания Boona's контроль качества Эта страница является подходящей внутренней ссылкой, поскольку медные детали часто требуют как проверки размеров, так и визуального осмотра поверхности перед отправкой.
Заключение
Чистую медь сложно обрабатывать, потому что она твердая. Сложно обрабатывать, потому что она мягкая, липкая и пластичная.
к стружка при обработке чистой медиНе полагайтесь на один прием. Используйте острый инструмент с положительным углом заточки. Обеспечьте достаточную подачу для срезания материала. Избегайте заглубления режущей кромки. Направляйте охлаждающую жидкость или воздух туда, где образуется стружка. Обеспечьте стружке выход из зоны резания. Используйте отдельный чистовой инструмент, если качество поверхности имеет значение.
Большинство проблем с медной стружкой начинаются с малого. Небольшое трение приводит к образованию наростов на кромке. Наросты на кромке ухудшают качество обработки. Плохое удаление стружки приводит к царапинам и заусенцам. К моменту проверки детали затраты уже учтены.
Более эффективный процесс начинается на более раннем этапе.
Для инженеров, проектирующих высокопроводящие компоненты, лучше управление чипом из чистой меди Это означает более чистые поверхности, меньше заусенцев, более стабильные допуски и меньше доработок. А для таких деталей, как шины, радиаторы, контакты батарей, радиочастотные компоненты и заземляющие блоки, это может быть разницей между деталью, которая только выглядит обработанной, и деталью, готовой к работе.
