Maskinering

Maskinerte deler i kobber, messing, bronse, nysølv, aluminiumsbronse eller andre kobberlegeringer finnes overalt i hverdagen vår; fra kjøkkenkraner til lagre i store maskiner eller samleskinner i vindturbiner - maskinerte kobberdeler spiller en viktig rolle.

Velg riktig legering for maskinering

Generelt sett er en hard legering bedre for maskinering fordi sponene er korte og sprø. En myk legering vil derimot produsere lange, myke spon som er i veien for maskineringen og kan sette seg fast i maskinen.

Generelt er messing et av de mest egnede materialene for bearbeiding med sag. På maskinbearbeidingsindeksen er messinglegeringen CW614N indeks 100, noe som gjør den til den mest egnede legeringen for maskinering av alle legeringer.

Bly og maskinering

Kobber blir mye mer egnet for maskinering når det legeres med bly (typisk i messing- og bronselegeringer). Bly gjør sponene kortere og hardere, slik at de ikke kommer i veien for maskineringen.

Bly, derimot, har en rekke negative helseeffekter og fases sakte ut av våre liv. Derfor er bly blant annet omfattet av EUs RoHS- og REACH-lovgivning.

Heldigvis har det i de senere årene blitt utviklet flere legeringer som har et lavt blyinnhold, men som likevel egner seg for maskinering, for eksempel messinglegeringen CW724R med maks. 0,1 % bly, som er i samsvar med RoHS og REACH.

Kappede emner

Hvis du kjenner egenskapene til de ulike legeringene, kan du enkelt maskinere i kobber, messing og bronse - selv om messing utvilsomt er den mest egnede av kobberlegeringene. Dette er en av grunnene til at messing brukes til beslag, som er svært detaljerte og presise deler med høy bearbeidingsgrad.

Når du maskinbearbeider rent kobber, arbeider du med et mykt metall som også er veldig godt til å absorbere varme. Det kan være vanskelig å bearbeide et slikt arbeidsemne presist, og derfor må du være forsiktig med bearbeidingshastigheten og bruke rikelig med smøremiddel. Dette vil minimere friksjonen og dermed redusere varmeutviklingen.

Bronselegeringer kan derimot være relativt harde og sprø og kan inneholde spenninger. Derfor må du bruke mye smøremiddel og være forsiktig med hastigheten slik at metallet ikke sprekker på grunn av temperaturforskjeller i materialet.

Stansing

Stansing er en effektiv måte å lage hull i kobber og messing på, og brukes for eksempel ved produksjon av samleskinner til elektriske applikasjoner.

Stansing fungerer med legeringer som er relativt myke - men ikke for myke. Hvis legeringen er hard, kan materialet sprekke. Motsatt kan det være vanskelig å få et rent kutt hvis legeringen er for myk.

Det er viktig å være oppmerksom på hvordan materialet beveger seg når du stanser. Hvis du stanser hullene for nær kanten, vil materialet få synlige ujevnheter i kanten.

Hvis stansing ikke umiddelbart er mulig uten bulker, er alternativet å bore hullene. Boring gir et penere resultat, men det er også en noe dyrere prosess.

Derfor anbefaler vi alltid at du rådfører deg med Alumeco eller underleverandøren din om det konkrete prosjektet - spesielt hvis delen skal bøyes etter stansing. Vi kan hjelpe deg med å designe delen riktig, slik at bearbeidingen går som smurt.

Vann- og laserskjæring

Vann- og laserskjæring er to vanlige metoder for å skjære tynnere kobberplater raskt og effektivt. Ved laserskjæring må du imidlertid være oppmerksom på at kobber kan reflektere laserstrålen tilbake i maskinen, så vi anbefaler at du alltid rådfører deg med produsenten av laserskjæreren før du laserskjærer kobber.

Uansett om du velger vann- eller laserskjæring, får du stor frihet i bearbeidingen.

Bøying og deformasjon

Kobber- og messinglegeringer er generelt svært godt egnet for bøying, dyptrekking og annen kald deformasjon. Derfor har kobber og messing tradisjonelt blitt brukt til patronhylser som krever ekstrem dyptrekking. Dette gjelder også spesialiserte komponenter til for eksempel termostater.

Generelt gjelder det at jo mykere og tynnere materialet er, desto mer kan det bøyes, vris og trekkes. Derfor anbefaler vi at du velger et materiale som er spesielt godt egnet for dyptrekking - såkalt dyptrekkingskvalitet.

Tommelfingerregler for bøyeradius

Det finnes ingen offisielle retningslinjer for bøyeradius på kobberlegeringer. Men det finnes noen generelle tommelfingerregler som du kan stole på for å unngå sprekker i materialet:

Hvis du bøyer med for liten bøyeradius, kan det oppstå små sprekker i overflaten:

Tilleggskomponenter

Du kan også kjøpe kobberemnene med ferdigmonterte tilleggskomponenter som kompresjonsmuttere eller isolasjon. Emnene er klare til montering uten at du trenger å gjøre bearbeidingen selv.

Sveising i kobber

Kobber og messing kan sveises på samme måte som andre metaller. Du bør imidlertid være oppmerksom på at den svært høye varmeledningsevnen gjør at varmen raskt forsvinner ut i materialet.

Derfor forvarmer du vanligvis arbeidsstykket til en høyere temperatur, slik at det er lettere å holde mer av varmen i sveiseområdet og holde sveisetemperaturen høy nok.

Som et utgangspunkt er det en fordel å velge en legering med lavt oksygeninnhold når du sveiser. Vi anbefaler for eksempel CW008A (Oxygen Free) eller HCP/DHP (CW021A/CW024A).

En legering som ETP (CW004A) kan være utfordrende å sveise fordi den inneholder oksygen, som omdannes til vann under sveising og kan føre til hydrogensprøhet.

Trykksveising

Trykksveising er en unik sveisemetode for kobber. Med denne metoden kan tynne laminatstrimler sveises sammen til en solid blokk ved hjelp av trykk og høy temperatur. Dette skaper en sømløs overgangsfase mellom det faste kobberet og de fleksible lamellene.

Som ved konvensjonell sveising er HCP og DHP (CW021A og CW024A) typiske legeringer som brukes til trykksveising.

TIG- og MIG-sveising

Oksygen og hydrogen fra luften kan skape problemer under sveising, og derfor anbefales det å bruke beskyttelsesgass når man sveiser i kobber. De vanligste metodene for sveising av kobber er TIG- og MIG-sveising - og også her er det viktig å forvarme materialet slik at sveisesømmen kan holde en tilstrekkelig høy temperatur gjennom hele sveiseprosessen.

TIG står for Tungsten Inert Gas, som bruker en wolframelektrode under sveising. TIG er en håndholdt sveiseprosess som er enkel å kontrollere og rengjøre.

MIG står for Metal Inert Gas og er en automatisk sveisemetode. Den er betydelig raskere enn TIG-sveising, men mindre presis.

Flettet og tvunnet kobber

Kobber har den fordelen at det kan trekkes til utrolig tynne tråder (0,2 mm). Dette er en stor fordel for strømførende applikasjoner fordi arbeidsstykket blir svært fleksibelt.

Både flettede og tvinnede emner produseres ved å flette eller tvinnes hundrevis eller tusenvis av enkelttråder sammen. For begge typer gir 1600 tråder et tverrsnitt på ca. 50 mm2.

Hva skal du velge?

Tvunnet tråd er velkjent fra ledninger, kabler og andre industrielle bruksområder. Det er en effektiv måte å lage en sterk ledning som tåler gjentatt bøying og bevegelse i flere retninger. Tvinnede produkter er vanligvis mer motstandsdyktige enn flettede produkter, mens flettede produkter vanligvis er mer fleksible.

Fletting har også den fordelen at den produseres som en sokk, slik at den kan presses flat. Tvunnet kobber vil typisk ha en fast, rund form som ikke kan endres.

Det er derfor fordeler og ulemper med begge typer, og hvilken løsning som er riktig, avhenger av den konkrete installasjonen.

Lodding

Lodding er mye brukt i kobber og kobberlegeringer og brukes i produksjonen av varmevekslere og ved montering av elektriske komponenter.

Loddingen utføres ved å tilsette et flussmiddel, for eksempel en annen kobberlegering med et lavere smeltepunkt enn de to delene som skal loddes. Den smeltede flussmassen reagerer med overflaten på de to delene og størkner til ett materiale.

Lodding egner seg spesielt godt til bruksområder der materialet enten er for tynt til å sveise eller der det ikke er plass til sveising. I rørleggerbransjen brukes lodding hovedsakelig til rørinstallasjoner, for eksempel i private hjem.