CNC обработка на месинг: Защо „Лесно за обработка“ не означава лесно за правилно
Виждали сме това да идва през нашата врата и преди. Печатът казва C360 месинг, толеранс ±0,02 мм на отвор с резба M6. Предишният доставчик достави пълна партида - нишки, измерени извън спецификациите, покритието на повърхността беше на ивици и половината части показаха слабо изместване на размерите между първото и последното парче в серията. Клиентът предположи, че месингът ще бъде ясен. И на теория е така. На практика режимите на повреда са специфични, повтаряеми и почти винаги могат да бъдат проследени до решения, взети преди първият чип да удари пода.
CNC обработка на месингима репутация на прощаващ. Тази репутация е предимно спечелена - C360 е еталонът за обработваемост, спрямо който се измерва всеки друг метал. Но „лесен за обработка“ се тълкува погрешно като „не се нуждае от дисциплина на процеса“ и оттук започват проблемите. Дрейф на размерите при дълги серии, скъсани резби на фини-отвори на стъпка, разслояване по време на никелиране, лентови чипове, увиващи се около инструмента при C260 задания - нито един от тях не е екзотичен режим на отказ. Всички те са предвидими. И всички те са предотвратими, ако знаете къде да търсите.
Истинската причина за отклонението на размерите на месинговите части
Девет пъти от десет, пространствен дрифт на aCNC обработка на месингцикъл -, където частите в позиция 1 и позиция 200 се измерват по различен начин - се свежда до едно от двете неща: термично разширение по време на цикъла или остатъчно напрежение в прътовия материал, което се освобождава прогресивно с премахването на материала.
Месингът може леко да промени размерите си при нагряване и инженерът трябва внимателно да планира и изпълни пътя на закрепването и инструмента, за да поддържа толеранси в приемливи граници - като вземе предвид топлинното разширение и пружинното връщане върху сложни повърхности и в плътно-прилягащи възли. На швейцарски струг, работещ с C360 при високи скорости на шпиндела без подходяща охлаждаща течност, температурата на детайла нараства постепенно през производствен цикъл. Термичното разширение на месинга е приблизително 19–20 µm/m· градус. При част с диаметър 50 мм повишаването на температурата с 10 градуса се превръща в приблизително 10 µm растеж -, достатъчно за издухване на толеранс от ±0,02 мм на критичен отвор.
Коригирането на термичния дрейф е лесно: постоянно заливане с охлаждаща течност, позволете на машината да достигне термично равновесие, преди да започнете да режете толерантност-критичните характеристики, и ако цикълът е дълъг, измервайте на определени интервали, а не само на първия-изделие и финалната проверка.
Освобождаването на остатъчния стрес е по-сложно и по-рядко разбираемо. Студено{1}}изтегленият месингов материал е блокирал-напрежение от процеса на изтегляне. Когато премахнете значителни количества материал - дълбоки джобове, ексцентрични профили, големи изрезки по лицето - частта може леко да пружинира, докато напрежението се преразпределя. При груби операции това рядко има значение. При завършване преминава към тесен толеранс, така е. Правилното решение е да грубо обработвате агресивно, да оставите 0,1–0,15 mm върху елементите за довършителни работи, да оставите детайла да стои незахванат за няколко минути, ако работата позволява, след това да преминете към финалната обработка. Добавя може би пет минути на част при сложни геометрии. Той елиминира изцяло клас повреди на размерите.
Избор на клас CNC обработка на месинг: какво всъщност контролира вашият избор на сплав
Повечето отпечатъци просто казват "месинг". Това е добре за прости части, но за всичко с тесни допуски, изисквания за покритие или регулаторни ограничения, изборът на месингова сплав влияе директно върху производителността на обработката и крайните характеристики на частта по начини, които имат значение много преди частта да стигне до проверка.
Ето как се подреждат основните оценкиизбор на степен на обработка на месинг с ЦПУ:
| Степен | Обработваемост | Водещо съдържание | Ключова сила | Внимавайте за |
|---|---|---|---|---|
| C360 (Свободно-рязане) | 100% (бенчмарк) | ~3% | Най-бързо време на цикъл, най-добър контрол на стружките, най-малко износване на инструмента | Не е съвместим с RoHS; се нуждае от предварителна -обработка с олово преди покритие |
| C260 (патрон месинг) | ~30% | Проследяване | Най-добра пластичност, добра устойчивост на корозия, отговаря на RoHS- | Чипове с дълга лента; 25–40% по-бавно време на цикъл спрямо C360 |
| C464 (морски месинг) | ~30% | Проследяване | Устойчивост на обезцинкване за морска/солена вода | Подобни проблеми с чипове като C260; посочете кога средата го изисква |
| C69300 (Еко-месинг) | ~70–80% | Нула | Без{0}}оловен, съвместим с RoHS, добро образуване на стружки | По-високи разходи за материали; малко повече износване на инструмента от C360 |
| C385 (архитектурен месинг) | ~80% | ~3% | Здраво, декоративно покритие, екструдирани профили | Същите ограничения за потенциални клиенти като C360 |
Разликата между C360 и C260 е по-голяма, отколкото повечето инженери очакват. C360 е с 25–40% по-бърз от C260 по отношение на машинната обработка и тази разлика се превежда директно във времето на цикъла и единичната цена на всеки обем над прототипа. Ако вашата част не изисква студено формоване или специфичната устойчивост на корозия на C260, правилното решение е да изберете C360 по подразбиране за машинно обработен компонент -, освен ако приложението ви не се натъкне на ограничения за потенциални клиенти.
Безоловна{0}}обработка на месинг и RoHS: Къде се хващат инженерите
Това е мястото, където виждаме най-избежните изненади. Клиент посочва C360 на компонент, който се озовава в модул за потребителска електроника, продаван в ЕС. Частта преминава всички проверки на размерите. След това екипът за съответствие го маркира на последния етап - и цялата поръчка трябва да се изпълни отново вбезоловно{0}}обработване на месинг RoHS-съответстваща степен.
Стандартът C360 не отговаря на строгите RoHS или съвременните стандарти за питейна вода като NSF/ANSI 61. За тези приложения подходящата замяна са-безоловни алтернативи като Eco-Brass C69300, който използва силиций и фосфор вместо олово за подпомагане на чупенето на стружки.
Практическият компромис е реален: обработката на безоловен-месинг е малко по-бавна и износва карбидните инструменти по-бързо от C360, което леко ще увеличи единичната цена. На нашите швейцарски линии за струговане обикновено виждаме увеличение на времето на цикъла с 15–25% за еквивалентни части C69300 спрямо C360. Това е делта на разходите, която си струва да знаете, преди да зададете бюджета на проекта си.
Едно нещо, което хваща инженерите неподготвени относно оловния месинг, отиващ за нанасяне на покритие: C360 изисква предварителна-обработка с олово преди нанасяне на покритие - обикновено ярко потапяне плюс меден удар -, добавяйки цена на част, докато C260 отива директно в резервоара за нанасяне на покритие без предварителна-обработка. Ако вашата част има спецификации за безелектрическо покритие от никел и сравнявате оферти на доставчици, уверете се, че сравнявате ябълки с ябълки при обработка след-машинна обработка.
Често срещани грешки срещу правилна практика: полеви справочници
| Наблюдаван проблем | Обща кауза | Правилен подход |
|---|---|---|
| Скъсани резби на отвори с фина стъпка | Тъп метчик, недостатъчно кълване на глухи отвори, грешна режеща течност | Остър карбиден метчик, цикъл на кълцане на слепи отвори, масло за рязане с нисък-вискозитет |
| Опаковане на лентови чипове на C260/C464 | Ниска скорост на подаване, без стратегия за-чупене на стружки | Увеличаване на подаването на оборот; използвайте вложки за стружкочупване при струговане; охлаждаща течност под високо{1}}налягане върху дълбоки отвори |
| Дрейф на размерите в производствен цикъл | Термично натрупване-, без равновесно накисване | Наводняване на охлаждаща течност, цикъл-на загряване на машината, интервална проверка на 50/100/150 части |
| Нарушаване на адхезията на покритието след обработка | Остатъчно замърсяване с масло за рязане, грешна сплав за линията за покритие | Ултразвуково обезмасляване преди покритие; потвърдете съвместимостта на сплавта с процеса на покритие |
| Неравности от изходната страна на пробитите отвори | Твърде-висока скорост на подаване, тъпо свредло | Намалете подаването при пробив, използвайте свредла-с точка на разделяне, протокол за премахване на грапаве, вграден във фрезоването |
| Частта излиза от допустимото отклонение след освобождаване | Остатъчно напрежение при освобождаване на заготовка | Грубо → разглобяване → повторно -закрепване → завършване на критични характеристики |
Проблемът с нишката заслужава специална бележка. На метчиците с по-малки слепи -отвори в C360 изпълняваме цикъл на кълцане, въпреки че месингът не го изисква стриктно - не за евакуация на стружки, а за предотвратяване на натоварването на метчика и микро-нараняване на формата на резбата в долната част на отвора. Това е две-секундно допълнение към времето на цикъла, което елиминира последователния режим на отхвърляне на фини-съединители и корпуси на сензори.
Параметри на рязане, които действително работят
За инженери, които се нуждаят от начална справка замесингови CNC машинни частипроизводствена настройка:
| Операция | Сплав | Скорост на рязане | Скорост на подаване | Забележка за инструментите |
|---|---|---|---|---|
| CNC струговане (грубо обработване) | C360 | 250–400 м/мин | 0,10–0,20 мм/об | Карбид без покритие; положителен рейк |
| CNC струговане (завършване) | C360 | 400–600 м/мин | 0,05–0,10 мм/об | Полирана вложка; остър ръб |
| CNC струговане | C260/C464 | 150–250 м/мин | 0,08–0,15 мм/об | Препоръчва се вложка за разбиване на стружко{0}} |
| CNC фрезоване | C360 | 300–500 м/мин | 0,003–0,010 инча/зъб | 2–3 флейта карбид; висока спирала |
| Пробиване | C360 | 80–150 м/мин | 0,05–0,12 мм/об | бормашина-накрайник; кълват по слепи дупки |
Консервативна отправна точка за C360 на струг е 300 SFM с подаване от 0,005 инча на оборот; от там повечето магазини повишават скоростта на повърхността до 600 SFM или по-висока и коригират захранването за изискванията за финал. Ние работим по-близо до горния край на нашите швейцарски стругови центрове за производствени задачи C360 - материалът го понася и разликата във времето на цикъла при обем е значителна.
Един параметър, който повечето ръководства не споменават: при довършителни пасове заCNC обработка на месингкъдето се изисква грапавост на повърхността под Ra 0,8 µm, дълбочината на рязане има толкова голямо значение, колкото и скоростта. Поддържаме завършване на DOC до 0,05–0,08 мм и използваме полирани-инструменти за флейти. Опитвайки се да постигнете огледално покритие при 0,2 mm DOC със стандартна вложка, ще получите постоянен Ra 1,6 µm и не по-добър, независимо колко бързо се въртите.
Бележки на DFM, преди да финализирате своя печат
Три неща, които отбелязваме най-често по време на прегледа на DFM на месинговите части:
Указания за резби без клас на допуск."М6 резба" не е пълна спецификация. Посочете 6H за стандартни прилягания, 5H за стегнати или 4H за приложения с прецизни инструменти. Разликата в малкия диаметър между 6H и 4H метчик е измерима и ако сглобявате с купен-закопчалка с толеранс, който не отговаря на вашето обозначение, ще получите непоследователно предварително натоварване на сглобката.
Дебелина на стената под 0,8 mm на струговани компоненти.Месингът е достатъчно мек, така че тънките стени да се деформират под силата на рязане и натиска на затягане. Ако вашият дизайн има характеристика под 0,8 mm, маркирайте го за разговор за фиксиране, преди работата да премине към производство. Често ще препоръчваме различен подход на затягане или модификация на траекторията на инструмента, която намалява радиалната сила на рязане върху тънкия участък.
Спецификацията за покритие, поставена преди потвърждаване на сплавта.Ако вашият отпечатък извиква електролитичен никел по ASTM B733 и сплавта е C360, магазинът за покритие трябва да знае - предварителната-обработка добавя стъпка и цена, които не се появяват в стандартна оферта за покритие. Посочете сплавта и изискването за покритие заедно на чертежа. Акобезоловно{0}}обработване на месинг RoHSнеобходимо е съответствие, потвърдете C69300 или C260 с вашия доставчик на покритие, преди да заключите BOM.
Какво MID Precision работи при работа с месинг
Нашитеуслуги за CNC обработка на месингпокриват пълната гама сплави - C360, C260, C464 и C69300 за RoHS-съвместими приложения. Що се отнася до оборудването, струговането на месинг се извършва на нашите швейцарски CNC линии за сложни детайли с малък-диаметър и на нашите центрове за струговане с много-оси за по-големи компоненти. Поддържаме ±0,005 mm на C360 струговани елементи в производството и ±0,01–0,02 mm на фрезовани елементи в зависимост от геометрията.
За клиенти, които доставят до пазарите на ЕС или изграждат медицински изделия, ние обработваме рутиннопрецизно обработени месингови частив C69300 и потвърждаване на съответствието с RoHS със сертификати за материали при всяка поръчка. Нашата ISO 13485-съвместима система за качество покрива пълната проследимост на материала от сертификата за прътова наличност до окончателния отчет за CMM - което има значение за медицински и полупроводникови приложения, където партидната документация е част от доставката, а не последваща мисъл.
Ако отпечатъкът ви идва след отказ от предишен доставчик или виждате противоречиви резултати при текуща работа с месинг,изпратете ни вашата рисунка за безплатен преглед от DFM. Ще разгледаме заедно избора на сплав, обозначенията на толеранса, спецификациите на резбите и изискванията за покритие, преди да цитираме -, тъй като проблемите, които причиняват повторни-изпълнения, почти винаги се виждат на чертежа, преди първата част да бъде изрязана.
Говорете с нашите инженериотносно вашия месингов компонент - ние отговаряме в рамките на 24 часа.
ЧЗВ: Какво всъщност питат инженерите за CNC обработката на месинг
Въпрос: Моят печат посочва C360, но производителят по договора ми казва, че трябва да премина към-безоловен месинг за износ в ЕС. Какви са моите възможности?
C69300 (Еко-месинг) е най-близкият функционален заместител - той обработва при приблизително 70–80% от оценката за обработваемост на C360 и отговаря на изискванията на RoHS и REACH без предварителна-оловна обработка на покритието. C260 е опция, ако вашата част се нуждае от възможност за-студено формоване, но очаквайте 25–40% по-дълго време за цикъл и по-висока цена на единица. Потвърдете смяната с вашия доставчик на обшивка, преди да промените спецификацията - стъпките на обработка се различават и въздействието върху разходите трябва да бъде във вашата оферта.
В: Можете ли да задържите ±0,01 mm върху корпус на месингов клапан в производството, а не само на първия артикул?
Да, по характеристики, подходящи за него - струговани отвори, диаметри на валове и размери на облицовката на C360 в производствени серии. Тесни допуски от ±0,02–0,025 mm са постижими при подходящи характеристики със стандартна производствена настройка; по-строги от това изискват-проверка на част от CMM и добавят разходи за проверка. Честният отговор нацена на месингови CNC машинни частипри ±0,01 mm е, че разходите за инспекция често надвишават делтата на разходите за обработка - уверете се, че функционалното изискване наистина се нуждае от това, преди да заключите спецификацията.
Въпрос: Виждаме неуспешно сцепление при покритие върху никелирани-части C360 от нашия настоящ доставчик. Какво го причинява?
Два вероятни виновника: остатъчно замърсяване с масло за рязане, което не е напълно отстранено преди нанасяне на покритие (ултразвуковото обезмасляване е стандартната корекция, а не само избърсване с разтворител), или линията на нанасяне на покритие не работи съгласно протокола за предварителна -обработка на олово, изискван от C360. Попитайте конкретно вашия доставчик дали правят светло потапяне и меден удар преди банята с никел. Ако те не знаят какво означава това, това е вашият отговор.
В: Струва ли си да се посочи C260 за машинно обработена част, която също се нуждае от пост-машинно формоване?
Само ако операцията по формоване наистина го изисква. Предимството на пластичност на C260 е реално за тесни{2}}огъвания и операции по кримпване. Но ако вашето „формоване“ е леко пресоване или стандартна операция за закрепване, C360 се справя и с двете без проблем и разходите ви за обработка остават по-ниски. Резервирайте C260 за части, при които формообразуващата геометрия би се пропукала C360 -, ние можем да ви кажем в коя категория попада вашият дизайн по време на преглед от DFM.
