مس، برنج و برنز در CNC فلز
فلزات غیرآهنی مانند مس، برنج و برنز رفتار کاملاً متفاوتی نسبت به فولاد و استیل دارند.
در مقالات قبلی درباره فولاد کربنی، فولاد آلیاژی و استنلس استیل صحبت کردیم. حالا سراغ خانوادهای میرویم که از نظر هدایت حرارتی و الکتریکی در صنعت بیرقیب هستند.
این سه فلز:
- رسانایی بالا دارند
- مقاومت خوردگی خوبی دارند
- جرقه تولید نمیکنند
- در صنایع الکترونیک و دریایی کاربرد فراوان دارند
اما رفتار آنها در ماشینکاری یکسان نیست.
ماشینکاری مس (Copper)
مس خالص فلزی نرم، چکشخوار و بسیار رساناست.
ویژگیهای مهم در CNC
- بسیار نرم
- تمایل به چسبندگی به ابزار
- برادههای بلند و چسبناک
- سطح براق پس از ماشینکاری
چالشها
1️⃣ چسبیدن براده به ابزار
2️⃣ ایجاد Built-Up Edge
3️⃣ گیر کردن براده در شیار
نکات حیاتی
✔ ابزار با زاویه مثبت بالا
✔ سرعت برش بالا
✔ استفاده از کولانت مناسب
✔ لبه بسیار تیز
مس به دلیل نرمی بالا، اگر ابزار کند باشد سطح را خراب میکند.
ماشینکاری برنج (Brass)
برنج آلیاژی از مس و روی است و بهترین ماشینپذیری را در بین این سه فلز دارد.
در مقاله «مفهوم ماشینپذیری فلزات» توضیح دادیم که بعضی متریالها به دلیل ساختار متالورژیکی راحتتر ماشینکاری میشوند — برنج یکی از آنهاست.
چرا برنج عالی ماشینکاری میشود؟
- شکنندگی کنترلشده
- براده کوتاه
- چسبندگی کم
- نیاز کمتر به کولانت
مزایا در CNC
✔ سرعت برش بالا
✔ عمر ابزار زیاد
✔ سطح پرداخت عالی
✔ کمترین لرزش
به همین دلیل در قطعات دقیق رزوهای، اتصالات و قطعات برقی بسیار پرکاربرد است.
ماشینکاری برنز (Bronze)
برنز آلیاژ مس و قلع (و گاهی عناصر دیگر) است.
نسبت به برنج:
- سختتر است
- مقاومتر به سایش است
- ماشینکاری دشوارتری دارد
چالشها
- ابزار سریعتر فرسوده میشود
- نیاز به پارامتر دقیقتر دارد
- برخی گریدها ساینده هستند
برنزهای آلومینیومی سختتر از برنزهای معمولی هستند.
مقایسه مستقیم CNC این سه فلز
ویژگیمسبرنجبرنز
| ماشینپذیری | متوسط | عالی | متوسط تا سخت |
| تولید براده | بلند | کوتاه | نیمهکوتاه |
| عمر ابزار | متوسط | زیاد | کمتر |
| نیاز به کولانت | متوسط | کم | متوسط |
| سطح نهایی | براق | بسیار عالی | خوب |
ابزار مناسب برای این فلزات
✔ ابزار کاربیدی بدون پوشش سنگین
✔ زاویه مثبت بالا
✔ لبه تیز
✔ هندسه مناسب برای براده نرم
برخلاف استنلس استیل، این فلزات به پوششهای مقاوم به حرارت سنگین نیاز ندارند.
سرعت برش تقریبی
(با ابزار کاربیدی)
- مس → بالا
- برنج → بسیار بالا
- برنز → متوسط
همیشه توصیه سازنده ابزار را بررسی کنید.
مشکلات رایج در CNC مس، برنج و برنز
❌ چسبندگی در مس
❌ استفاده از پارامتر فولاد برای این فلزات
❌ انتخاب ابزار با زاویه منفی
❌ نادیده گرفتن نوع آلیاژ
کدام یک برای CNC بهتر است؟
اگر فقط از نظر ماشینکاری نگاه کنیم:
برنج بهترین گزینه است.
اگر رسانایی مهم باشد:
مس انتخاب میشود.
اگر مقاومت سایشی مهم باشد:
برنز مناسبتر است.
انتخاب متریال همیشه وابسته به کاربرد نهایی قطعه است، نه فقط راحتی ماشینکاری.
جمعبندی مهندسی
فلزات غیرآهنی رفتار متفاوتی نسبت به فولاد و استنلس دارند.
اگر پارامترهای آنها را مانند فولاد تنظیم کنید، نتیجه مطلوب نمیگیرید.
درک تفاوتهای متالورژیکی این سه فلز:
✔ عمر ابزار را افزایش میدهد
✔ کیفیت سطح را بهتر میکند
✔ زمان تولید را کاهش میدهد
شناخت متریال، اولین قدم حرفهای شدن در CNC است.
سوالات متداول (FAQ)
کدام یک از این سه فلز بهترین ماشینپذیری را دارد؟
برنج بهترین ماشینپذیری را دارد.
چرا مس به ابزار میچسبد؟
به دلیل نرمی بالا و چسبندگی زیاد در دمای برش.
آیا برنز سختتر از برنج است؟
بله، معمولاً مقاومت سایشی بالاتری دارد و ماشینکاری آن سختتر است.
مقاله بعدی :
تفاوت ماشینکاری فلزات غیرآهنی با فولاد
دیدگاه خود را بنویسید