Die CNC-Bearbeitung von Kupfer ist eines der effizientesten Verfahren zur Herstellung von Kupferteilen für diverse Branchen. Kupfer zeichnet sich durch hohe Korrosionsbeständigkeit, elektrische und thermische Leitfähigkeit, Festigkeit und Duktilität aus, weshalb Branchen wie die Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie die Medizintechnik eine große Anzahl von CNC-gefertigten Kupferteilen benötigen. Reines Kupfer ist aufgrund seiner hohen Plastizität und Zähigkeit bei der CNC-Bearbeitung schlecht zerspanbar. Durch die Beimischung von Legierungselementen wie Zink, Zinn, Aluminium, Silizium und Nickel lässt sich die Materialzusammensetzung verändern und die Zerspanbarkeit deutlich verbessern. Zu den CNC- Bearbeitungsvorgängen von Kupfer gehören: Fräsen, Drehen, Nuten, Bohren, Gewindeschneiden, Senken, Anfasen, Gewindeschneiden, Rändeln, Hartlöten, Einstechen, Beschneiden und Vernickeln.
Kupfer ist ein äußerst vielseitiges Metall und daher eine der besten Optionen für die CNC-Bearbeitung von kundenspezifischen Teilen. Kupfer besitzt mehrere nützliche Eigenschaften.
Kupfer besitzt eine extrem gute elektrische und thermische Leitfähigkeit – es ist fast so gut wie Silber und besser als Gold. Kupfer findet breite Anwendung in der Elektro- und Elektronikindustrie. Ein durchschnittliches Auto enthält schätzungsweise über 22 Kilogramm (etwa 48 Pfund) reines Kupfer.
Korrosionsbeständigkeit – Kupfer eignet sich für Bereiche, in denen es korrosiven Substanzen wie Salzwasser ausgesetzt ist. Aus diesem Grund wird es beispielsweise an der Außenfassade der Freiheitsstatue in New York verwendet. Zudem bietet es Schutz vor UV-Strahlung.
Verarbeitungssicherheit – CNC-gefräste Kupferteile erzeugen keine Funken – sicher für den Einsatz in Gefahrenbereichen und explosionsgefährdeten Gebieten.
Aufgrund seiner bakteriziden, viruziden und fungiziden Eigenschaften ist Kupfer ein perfektes Material für die Herstellung antimikrobieller Türgriffe und Türklinken (insbesondere in öffentlichen Gebäuden, Kliniken und Krankenhäusern). Es wird auch manchmal in speziellen Wundverbänden (zusammen mit Silber) und in der Landwirtschaft eingesetzt (zum Beispiel wird bei einigen Nutzpflanzen aufgrund seiner fungiziden Eigenschaften „Kupferspray“ verwendet).
Kupfer lässt sich leicht recyceln – Schätzungen zufolge befinden sich über 80 % des bisher abgebauten Kupfers im kontinuierlichen Kreislauf. Selbst nach wiederholter Verarbeitung behält das Material seine Eigenschaften.
CNC-Bearbeitung von Kupfer: 2 Dinge, die Sie beachten sollten
1 Wählen Sie das richtige CNC-Bearbeitungswerkzeug
Da Kupfer sehr weich ist, kommt es bei der CNC-Bearbeitung häufig zu Werkzeugverschleiß und schlechten Ausbrüchen. Bei der CNC-Bearbeitung entsteht eine Aufbauschneide, wenn ein Teil des Kupferwerkstücks abbricht und mit dem Schneidwerkzeug verbunden wird, was zu einer schlechten Oberflächengüte des bearbeiteten Kupferteils führt.
AN-Prototype empfiehlt die Verwendung von Schneidwerkzeugen aus Schnellarbeitsstahl (HSS) für die CNC-Bearbeitung von Kupfer, da diese bekanntermaßen diese Hürden abbauen. Darüber hinaus müssen Schneidwerkzeuge vor der CNC-Bearbeitung von Kupfer auf eine gute Schneidkante geschliffen werden.
2 Stellen Sie die richtige Vorschubgeschwindigkeit ein
Die Vorschubgeschwindigkeit beschreibt die Geschwindigkeit, mit der das CNC-Schneidwerkzeug relativ zum Werkstück vorgeschoben (oder vorgeschoben) wird. Bei der CNC-Bearbeitung von Kupfer empfehlen wir niedrige bis mäßige Vorschübe, da hohe Vorschübe häufig zu hohen Temperaturen führen und die Präzisionsbearbeitung von Kupfer erschweren. Eine allgemeine Empfehlung besteht darin, nicht mehr als 0.2 mm Material pro Durchgang zu entfernen. Die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugs sollte bei 4–6 mm/s liegen und die Schnitttiefe sollte 30 % des Werkzeugdurchmessers nicht überschreiten.
Wenn Ihr Produkt jedoch hohe Vorschubgeschwindigkeiten erfordert, verwenden Sie unbedingt Schneidflüssigkeit (oder Kühlmittel), um die Wärme abzuleiten.
Arten der CNC-Bearbeitung von Kupfer
Kupfer 101
Kupfer C101 ist die Bezeichnung für ein extrem reines Kupfer, das zu etwa 99.99 % aus Kupfer besteht. Dieser hohe Reinheitsgrad verleiht ihm eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit und wird oft als HC-Kupfer (High Conductivity) bezeichnet. Es wird auch als Grundmaterial für Messing- und Bronzelegierungen verwendet. Aufgrund seiner hohen Leitfähigkeit ist es ideal für Sammelschienen und Koaxialkabel.
- Höchstzugfestigkeit: 220 - 280 MPa
- Streckgrenze: 60 - 240 MPa
- Elastizitätsmodul: 115–120 GPa
- Bruchdehnung: 9 - 30 %
- Elektrischer Widerstand: 1.71 - 1.76 μΩ*cm
Kupfer C110
Kupfer C110 oder elektrolytisch robustes Kupfer (ETP) ist eine weitere hochreine Option. Allerdings ist es nicht so rein wie Kupfer 101, sondern enthält 99.90 % Kupfer. Es ist die am häufigsten verwendete Kupferlegierung, da sie kostengünstiger und für die meisten elektrischen Anwendungen geeignet ist. Diese Sorte lässt sich auch leichter CNC-bearbeiten als Kupfer 101.
- Höchste Zugfestigkeit: 220–280 MPa
- Streckgrenze: 60 - 240 MPa
- Elastizitätsmodul: 125–135 GPa
- Bruchdehnung: 9 - 30 %
- Elektrischer Widerstand: 1.7 - 1.74 μΩ*cm
AN-Prototype bietet einen kompletten CNC-Bearbeitungsservice für Kupfer und ist in der Lage, komplexe Kupferteile in C110 und C101 herzustellen. Kupferteile sind korrosionsbeständig und vielseitig und können in Anwendungen eingesetzt werden, die elektrische Leitfähigkeit und eine hochwertigere Ästhetik erfordern. Wir betreiben 3-, 4- und 5-Achsen-CNC-Fräsmaschinen und Drehzentren und sind in der Lage, alles zu bearbeiten, was Sie benötigen, von der einfachen Werkstückhalterung „wie bearbeitet“ bis hin zu komplexen organischen Geometrien mit engen Toleranzen. AN-Prototype kann bis zu 7 verschiedene Nachbehandlungs-/Oberflächenbehandlungsoptionen anbieten, darunter Sandstrahlen, Pulverbeschichten, Glätten und Polieren.
Galerie für CNC-Bearbeitung von Kupfer
