1. Selección de geometría y material de herramienta
La selección de herramientas es fundamental para el mecanizado de cobre puro. El cobre puro produce virutas largas y continuas y se adhiere fácilmente al filo, lo que genera-filo acumulado (BUE) y una calidad superficial deficiente.
Las herramientas de carburo con alta dureza y resistencia al desgaste son la opción más común. El carburo de grano fino-sin recubrimiento o las herramientas con un recubrimiento suave de TiN pueden reducir la fricción y la adhesión. Las herramientas de acero de alta-velocidad también se utilizan para mecanizado de baja-velocidad, pero se desgastan más rápido.
La geometría de la herramienta debe centrarse en reducir la fuerza de corte y la adherencia. Se recomienda un ángulo de inclinación grande para reducir la deformación y el calor de corte. Un filo afilado ayuda a minimizar la extrusión y adhesión del material. Un ángulo libre adecuado evita la fricción entre el flanco de la herramienta y la pieza de trabajo. Las caras de inclinación pulidas son muy beneficiosas para reducir la adherencia de las virutas y mejorar el flujo de las mismas.
2. Optimización de los parámetros de corte
El cobre puro es blando pero pegajoso, por lo que los parámetros irrazonables provocarán un desgaste severo de la herramienta y un acabado superficial deficiente.
Generalmente, son adecuadas una velocidad de corte alta, un avance moderado y una profundidad de corte adecuada. La alta velocidad ayuda a romper las virutas y reducir-el filo acumulado. Sin embargo, una velocidad excesivamente alta acelera el desgaste de la herramienta.
La velocidad de avance no debe ser demasiado pequeña, ya que esto puede causar fricción y extrusión en lugar de corte. Un avance moderado ayuda a formar virutas estables. La profundidad del corte está determinada por la rigidez de la pieza; un corte demasiado-superficial a menudo conduce a una mala calidad de la superficie debido al roce de la herramienta.
3. Control y eliminación de virutas
El cobre puro generalmente forma virutas largas, rizadas e ininterrumpidas que pueden enrollarse fácilmente alrededor de la herramienta o pieza de trabajo, rayar la superficie mecanizada o incluso causar riesgos de seguridad.
El control eficaz de virutas incluye:
Usar herramientas con ranuras-rompevirutas para rizar y romper virutas.
Aplicar suficiente líquido de corte para ayudar a eliminar las virutas.
Ajuste de los parámetros de corte para favorecer la rotura de viruta.
La eliminación regular de viruta durante el mecanizado es esencial para mantener el acabado superficial y la precisión dimensional.
4. Aplicación de fluido de corte
El fluido de corte es extremadamente importante en el mecanizado de cobre puro. Proporciona enfriamiento, lubricación y lavado de virutas, lo que reduce significativamente la adhesión y-el borde acumulado.
Generalmente se utilizan fluidos de corte a base de aceite mineral-o aceites emulsionados con buena lubricidad. Reducen la fricción entre la herramienta, la viruta y la pieza de trabajo, reducen la temperatura de corte, mejoran el acabado de la superficie y prolongan la vida útil de la herramienta. Por lo general, no se recomienda el mecanizado en seco a menos que se realice en condiciones especiales de alta-velocidad.
5. Fijación y rigidez de la pieza de trabajo
El cobre puro tiene baja rigidez y es fácil de deformar bajo fuerza de sujeción o fuerza de corte. Una sujeción excesiva-provocará deformaciones elásticas o plásticas, lo que provocará errores dimensionales.
Principios de fijación:
Utilice una fuerza de sujeción uniforme para evitar deformaciones locales.
Aumente el área de contacto para reducir la presión.
Apoye adecuadamente las piezas de paredes delgadas-para evitar vibraciones.
Asegure una configuración estable para evitar vibraciones, lo que provoca una mala rugosidad de la superficie.
6. Control de tolerancia y calidad de la superficie
Debido a su alta ductilidad, el cobre puro es propenso a recuperarse, a rebajarse y a tener un acabado superficial deficiente.
Para mejorar la calidad:
Mantenga las herramientas afiladas en todo momento.
Utilice pasadas finales de acabado con avance pequeño y velocidad adecuada.
Elimine las rebabas inmediatamente después del mecanizado.
Controle la temperatura ambiental, ya que el cobre tiene una expansión térmica relativamente alta, lo que afecta las dimensiones de precisión.
7. Evitar la contaminación y la oxidación
La superficie de cobre puro es químicamente activa y se oxida o contamina fácilmente con el líquido de corte, el polvo o el sudor de las manos.
Para las piezas que requieren enchapado, soldadura, pulido o ensamblaje posterior, es necesaria una limpieza post-mecanizado y un tratamiento antioxidante-. El almacenamiento adecuado puede evitar la decoloración y la degradación del rendimiento.
Resumen
El mecanizado de cobre puro requiere un control integral de las herramientas, los parámetros, la gestión de virutas, el fluido de corte, los accesorios y el pos-procesamiento. El principal desafío es superar su pegajosidad, baja rigidez y tendencia a la adhesión. Con un diseño de proceso razonable y un funcionamiento estricto, las piezas de cobre puro pueden lograr una alta precisión dimensional y una excelente calidad de superficie, cumpliendo con los requisitos de aplicaciones eléctricas, térmicas, mecánicas y decorativas.
