Obróbka miedzi - rodzaje i metody

Czy miedź jest łatwa w obróbce?

Do obróbki miedzi niezbędne są doświadczenie, wiedza oraz odpowiednie zaplecze technologiczne. Jeżeli warunki te zostaną spełnione, proces można przeprowadzić sprawnie i efektywnie.

Obróbka miedzi jest możliwa dzięki korzystnym właściwościom podatności na formowanie i kształtowanie, a także niskiej tendencji do tworzenia się nalepień na powierzchni narzędzi skrawających.Dzięki temu wyeliminowane zostaje ryzyko wzrostu sił oraz temperatur towarzyszących procesowi obróbki, co umożliwia tworzenie elementów wysokiej jakości, pozbawionych wad.

Zastosowanie odpowiednich metod oraz nowoczesnych narzędzi pozwala na obróbkę zarówno drobnych, jak i wielkogabarytowych elementów wykonanych z miedzi, które charakteryzują się najwyższą jakością powierzchni, wysoką dokładnością wymiarową a także właściwymi cechami przewodnictwa elektrycznego.

Jak obrabiać miedź?

Miedź można poddawać zarówno obróbce ściernej, jak i wiórowej. W tej pierwszej metodzie materiał skrawany usuwany jest w postaci wiórów, zaś w drugiej w postaci ścieru. Materiały na jej bazie można poddawać toczeniu, frezowaniu, wierceniu, dłutowaniu, przeciąganiu, szlifowaniu, gładzeniu czy polerowaniu.

Tak duże możliwości związane z obróbką miedzi sprawiają, że można nadawać jej różne kształty i wymiary, modyfikować jej właściwości, a także produkować detale o zróżnicowanych parametrach.

Jakie są rodzaje obróbki miedzi?

Wyróżniamy trzy podstawowe rodzaje obróbki miedzi – cieplną, skrawaniem oraz plastyczną. Czym charakteryzuje się każda z nich?

Obróbka cieplna

Obróbka cieplna miedzi pozwala nadawać jej pożądaną strukturę oraz właściwości mechaniczne. Wykorzystując odpowiednią temperaturę, możliwa jest np. zmiana twardości, poprawa wytrzymałości, modyfikacja struktury krystalicznej, eliminacja naprężeń czy poprawa przewodnictwa elektrycznego obrabianego elementu.

Do obróbki cieplnej stopów miedzi wykorzystuje się rozmaite procesy, na czele z hartowaniem, recyrkulacją oraz wyżarzaniem.

Obróbka skrawaniem

Obróbka skrawaniem polega na usuwaniu materiału z powierzchni miedzianych elementów, co pozwala nadać im pożądany kształt, wymiar lub wykończenie. Metoda ta obejmuje szereg technik, które dobiera się pod kątem efektu, jaki ma zostać osiągnięty. Mowa tu między innymi o cięciu, toczeniu, frezowaniu, gięciu czy skręcaniu.

Jedną z najczęściej stosowanych metod obróbki miedzi jest CNC – Computerized Numerical Control – czyli komputerowe sterowanie urządzeń numerycznych, dzięki której możliwe jest osiągnięcie największej precyzji wykonywanych elementów, a także usprawnienie procesów produkcyjnych. Za pomocną CNC można między innymi frezować lub toczyć poszczególne elementy.

Obróbka plastyczna

Obróbka plastyczna to proces, w którym miedź jest deformowana poprzez wywieranie na nią odpowiedniego nacisku przekraczającego jej granicę plastyczności. W efekcie możliwa jest zmiana kształtu, wymiarów oraz struktury obrabianego elementu, a w konsekwencji jego właściwości mechanicznych.

Do najczęściej stosowanych technik tego rodzaju obróbki miedzi zaliczamy walcowanie, gięcie, prasowanie czy kucie.

Techniki obróbki miedzi

Do obróbki skrawaniem miedzi stosuje się różne techniki, które warto omówić nieco szerzej. Czym charakteryzują się cięcie, frezowanie, toczenie, gięcie i obróbka wykańczająca?

Cięcie miedzi

Jedną z podstawowych technik obróbki miedzi jest cięcie, które umożliwia osiąganie różnych kształtów i wymiarów blach. W Electris oferujemy dwie metody wycinania:

• cięcie laserowe miedzi, w którym wykorzystuje się energię wiązki laserowej (ciągłą lub impulsową) – topi ona materiał w szczelinie cięcia, przy jednoczesnym zdmuchiwaniu stopionej materii za pomocą gazu, co pozwala na wycinanie nawet najbardziej skomplikowanych kształtów i zachowanie najwyższej jakości ciętej krawędzi;
• cięcie miedzi strumieniem wody (waterjet), które wykorzystuje się do cięcia płaskich materiałów o grubości do 150 mm – strumień wody o ekstremalnie wysokim ciśnieniu pozwala bardzo precyzyjnie przecinać elementy różnej wielkości.

Dzięki zastosowaniu nowoczesnych maszyn możliwe jest nie tylko uzyskanie wysokiej precyzji cięcia, ale również zwiększenie wydajności procesu (również na grubszym materiale) oraz zachowanie doskonałej jakości ciętych krawędzi.

Wykrawanie

Tę metodę stosuje się między innymi w przypadku potrzeby obróbki płaskowników miedzianych. Wykrawanie to proces polegający na wycinaniu przy użyciu siły takiego kształtu w materiale, jaki odzwierciedla wykrojnik.

Frezowanie miedzi

Frezowanie miedzi to rodzaj obróbki skrawaniem miedzi, który polega na mechanicznym oddzieleniu warstwy materiału w celu nadania obrabianemu przedmiotowi pożądanego kształtu, wymiaru oraz specyficznych właściwości warstwy wierzchniej. Metoda ta wykorzystywana jest tam, gdzie niezbędna okazuje się największa precyzja albo konieczne jest uzyskanie najbardziej skomplikowanych kształtów.

W Electris do obróbki CNC miedzi wykorzystujemy sterowane komputerowo maszyny 3-osiowe (3 AX) oraz 5-osiowe (5 AX), które pozwalają na realizację najbardziej wymagających projektów.

Toczenie miedzi

Toczenie miedzi to metoda obróbki skrawaniem, w której przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy, zaś narzędzie (ostrze) ruch płaski liniowy lub krzywoliniowy. Dzięki temu możliwe jest precyzyjne i szybkie oddzielenie warstwy naddatku materiału i tym samym nadawanie elementowi wymaganego kształtu, wymiarów oraz właściwości powierzchni.

Zastosowanie nowoczesnych tokarek CNC pozwala nam zaoferować nisko- oraz wieloseryjną produkcję niewielkich, ale skomplikowanych elementów miedzianych, np. złączek, tulejek lub konektorów.

Gięcie i skręcanie miedzi

Gięcie i skręcanie miedzi to procesy obróbki plastycznej, które umożliwiają trwałą zmianę krzywizny przedmiotu obrabianego bez utraty materiału (gięcie) albo dostosowanie elementu w taki sposób, by zmienić kierunek montażu z wertykalnego na horyzontalny lub odwrotnie (skręcanie).

Obróbka wykańczająca

Obróbka wykańczająca miedzi to szereg procesów, które pozwalają przygotować komponent zgodnie ze specyfikacją i zamówieniem klienta. W ich skład wchodzą otworowanie, gwintowanie, szlifowanie, grawerowanie, nakładanie śrub, zacisków czy znakowanie.

Electris oferuje również inne, dodatkowe usługi, w zależności od parametrów danego komponentu. Należną do nich między innymi laminowanie czy malowanie proszkowe/ epoksydowe elementów miedzianych.

Jak miedź wykorzystywana jest w przemyśle?

Obróbka miedzi jest konieczna, ponieważ z tego metalu korzysta bardzo dużo branż gospodarki. To materiał, który – ze względu na dobre przewodnictwo prądu – ma ogromne znaczenie zwłaszcza dla sektora elektroenergetycznego. Miedź stanowi budulec i istotną część składową między innymi przewodów elektrycznych, rur przewodzących, generatorów, falowników czy transformatorów. Komponenty na jej bazie stosowane są także w bateriach używanych w elektromobilności.

Miedź jest również powszechnie wykorzystywana w budownictwie (rurociągi czy klimatyzatory), sektorze motoryzacyjnym (podzespoły samochodów czy samolotów) i wielu innych branżach.

Obróbka miedzi w Electris

Oferta Electris w zakresie obróbki miedzi jest kompleksowa i komplementarna. Stosując różne technologie obróbki miedzi oraz aluminium, firma produkuje między innymi szynoprzewody, systemy bus bars, konektory miedziane, profile miedziane, nakrętki miedziane, kołki miedziane, kołki gwintowane, kształtowniki miedziane, płaskowniki miedziane, złącza i złączki miedziane, konektory miedziane, złącza toczne, złącza miedziane, piny toczone, pręty miedziane, rury miedziane, szyny uziemiające, szyny zerowe i wiele innych.

Electris zajmuje się obróbką miedzi od wielu lat, dlatego może zaoferować swoim klientom optymalny dobór parametrów, technologii  i narzędzi służących do obróbki, po to, by przygotowywać produkt szyty na miarę, spełniający najbardziej wyśrubowane normy jakości.