L'usinage CNC du cuivre est l'un des procédés les plus efficaces pour la fabrication de pièces en cuivre destinées à diverses industries. Le cuivre possède une résistance élevée à la corrosion, une conductivité électrique et thermique importante, ainsi qu'une grande résistance et une ductilité élevée. De ce fait, des secteurs tels que l'automobile, l'aérospatiale et le médical ont besoin d'un grand nombre de pièces en cuivre usinées CNC. En termes d'usinage CNC, le cuivre pur présente une faible usinabilité en raison de sa grande plasticité et de sa ténacité. L'ajout d'éléments d'alliage tels que le zinc, l'étain, l'aluminium, le silicium et le nickel au cuivre permet de modifier la composition du matériau et d'améliorer considérablement son usinabilité. Les opérations d'usinage CNC du cuivre comprennent : le fraisage, le tournage, le rainurage, le perçage, le taraudage, le lamage, le chanfreinage, le filetage, le moletage, le brasage, le rainurage, l'ébavurage et le nickelage.
Le cuivre est un métal extrêmement polyvalent, ce qui en fait l'un des meilleurs choix pour l'usinage CNC de pièces sur mesure. Le cuivre possède plusieurs propriétés intéressantes.
Le cuivre possède une conductivité électrique et thermique exceptionnelle : presque aussi bonne que celle de l’argent et meilleure que celle de l’or. Il est largement utilisé dans les industries électrique et électronique. On estime qu’une voiture moyenne contient plus de 22 kilogrammes (environ 48 livres) de cuivre pur.
Résistance à la corrosion – Le cuivre peut être utilisé dans des environnements exposés à des agents corrosifs comme l'eau salée. C'est notamment pour cette raison qu'il est utilisé pour le revêtement extérieur de la Statue de la Liberté à New York. Il convient également de noter qu'il offre une protection contre les rayons ultraviolets.
Sécurité d'usinage – Les pièces en cuivre usinées CNC ne génèrent pas d'étincelles – utilisation sans danger dans les environnements dangereux et les zones à risque d'explosion.
Propriétés bactéricides, antivirales et fongicides – le cuivre est un matériau idéal pour la fabrication de poignées de porte antimicrobiennes (notamment dans les lieux publics, les cliniques et les hôpitaux), parfois utilisé dans des pansements spécialisés (avec l'argent) et en agriculture (par exemple, pour certains types de cultures, on utilise un « spray de cuivre » en raison de ses propriétés fongicides).
Le cuivre se recycle facilement : on estime que plus de 80 % du cuivre extrait à ce jour est utilisé en continu. Même après de nombreux traitements, le matériau conserve ses propriétés.
Usinage CNC du cuivre : 2 éléments à prendre en compte
1 Choisissez le bon outil d'usinage CNC
Le cuivre étant très mou, cela entraîne souvent une usure des outils et un mauvais écaillage lors de l'usinage CNC. Dans l'usinage CNC, l'arête accumulée se produit lorsqu'une partie de la pièce en cuivre se brise et est liée à l'outil de coupe, ce qui entraîne une mauvaise finition de surface sur la pièce en cuivre usinée.
AN-Prototype vous recommande d'utiliser des outils de coupe en acier rapide (HSS) pour l'usinage CNC du cuivre, car ils sont connus pour atténuer ces barrières. De plus, les outils de coupe doivent être affûtés jusqu'à obtenir un bon tranchant avant l'usinage CNC du cuivre.
2 Réglez la vitesse d'avance correcte
La vitesse d'avance décrit la vitesse à laquelle l'outil de coupe CNC avance (ou avance) par rapport à la pièce à usiner. Nous recommandons des vitesses d'avance faibles à modérées lors de l'usinage CNC du cuivre, car des vitesses d'avance élevées entraînent souvent des températures élevées, ce qui rend le cuivre plus difficile à usiner avec précision. Une recommandation générale est de ne pas retirer plus de 0.2 mm de matériau par passe. La vitesse d'avance de l'outil doit être maintenue à 4-6 mm/s et la profondeur de coupe ne doit pas dépasser 30 % du diamètre de l'outil.
Mais si votre produit nécessite des vitesses d'avance élevées, veillez à utiliser du liquide de coupe (ou du liquide de refroidissement) pour dissiper la chaleur.
Types de cuivre d’usinage CNC
Copper 101
Le cuivre C101 est le nom d'un cuivre extrêmement pur contenant environ 99.99 % de cuivre. Ce haut niveau de pureté lui confère une excellente conductivité électrique et est souvent appelé cuivre HC (haute conductivité). Il est également utilisé comme matériau de base pour les alliages de laiton et de bronze. Sa conductivité élevée le rend idéal pour les barres omnibus et les câbles coaxiaux.
- Résistance ultime à la traction : 220 - 280 MPa
- Limite d'élasticité : 60 - 240 MPa
- Module de Young : 115 - 120 GPa
- Allongement à la rupture :9 - 30 %
- Résistivité électrique : 1.71 - 1.76 μΩ*cm
Cuivre C110
Le cuivre C110 ou cuivre résistant électrolytique (ETP) est une autre option de haute pureté. Cependant, il n’est pas aussi pur que le cuivre 101, mais contient 99.90 % de cuivre. Il s’agit de l’alliage de cuivre le plus utilisé car il est plus rentable et convient à la plupart des applications électriques. Cette nuance est également plus facile à usiner CNC que le cuivre 101.
- Résistance à la traction ultime : 220 - 280 MPa
- Limite d'élasticité : 60 - 240 MPa
- Module de Young : 125 - 135 GPa
- Allongement à la rupture :9 - 30 %
- Résistivité électrique : 1.7 - 1.74 μΩ*cm
AN-Prototype fournit un service complet d'usinage CNC du cuivre, entièrement capable de fabriquer des pièces complexes en cuivre en C110 et C101. Les pièces en cuivre sont résistantes à la corrosion et polyvalentes et peuvent être utilisées dans des applications nécessitant une conductivité électrique et une esthétique de meilleure qualité. Nous exploitons des fraiseuses et des centres de tournage CNC à 3, 4 et 5 axes, et sommes capables d'usiner tout ce dont vous avez besoin, du simple porte-pièce « tel qu'usiné » aux géométries organiques complexes avec des tolérances serrées. AN-Prototype peut fournir jusqu'à 7 options différentes de post-traitement/traitement de surface, notamment le sablage, le revêtement en poudre, la finition lisse et le polissage.
Galerie du cuivre d'usinage CNC
