نحاس أصفر C270
مقدمة عن النحاس الأصفر C270
النحاس الأصفر C270، المعروف أيضًا باسم النحاس التجاري، هو سبيكة تتكوّن أساسًا من النحاس (حوالي 70–80%) والزنك (حوالي 20–30%)، مع كميات صغيرة من الحديد والرصاص. وبفضل مقاومته الممتازة للتآكل وخصائصه الميكانيكية الجيدة، يُعد النحاس الأصفر C270 مادة متعددة الاستخدامات تُستعمل في خدمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC). يحقق توازنًا مثاليًا بين القوة وقابلية التشكيل، مما يجعله مناسبًا لطيف واسع من التطبيقات الصناعية. كما يُستخدم على نطاق واسع لتصنيع المكوّنات التي تتطلب المتانة والدقة العالية والتشطيبات عالية الجودة.
تجعل قابلية التشغيل الجيدة والقوة ومقاومة التآكل هذا النحاس الأصفر C270 مثاليًا لصناعة الأجزاء المستخدمة في الصناعات الكهربائية وصناعة السيارات والسباكة. وغالبًا ما تُستخدم أجزاء النحاس الأصفر C270 المُشغَّلة باستخدام CNC في الموصلات الكهربائية والصمامات والوصلات التي تتطلب مظهرًا جماليًا ومتانة طويلة الأمد.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية للنحاس الأصفر C270
التركيب الكيميائي (نموذجي)
العنصر | نطاق التركيب (٪ وزناً) | الدور الرئيسي |
|---|---|---|
النحاس (Cu) | 60.0–70.0% | يوفّر القوة ومقاومة التآكل والموصلية |
الزنك (Zn) | 30.0–40.0% | يعزز القوة ويزيد صلادة المادة |
الحديد (Fe) | ≤0.5% | عنصر متبقٍ يؤثر بشكل طفيف على الخصائص |
الرصاص (Pb) | ≤0.1% | يحسن قابلية التشغيل والتشحيم |
الخصائص الفيزيائية
الخاصية | القيمة (نموذجية) | معيار/شرط الاختبار |
|---|---|---|
الكثافة | 8.4 g/cm³ | ASTM B311 |
نقطة الانصهار | 900–950°C | ASTM E29 |
الموصلية الحرارية | 120 W/m·K عند 20°C | ASTM E1952 |
الموصلية الكهربائية | 20% IACS عند 20°C | ASTM B193 |
معامل التمدد | 19 µm/m·°C | ASTM E228 |
السعة الحرارية النوعية | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
معامل المرونة | 105 GPa | ASTM E111 |
الخصائص الميكانيكية (حالة مُلَدَّنة/مُخمَّرة)
الخاصية | القيمة (نموذجية) | معيار الاختبار |
|---|---|---|
مقاومة الشد | 330–400 MPa | ASTM E8/E8M |
مقاومة الخضوع (0.2%) | 220–320 MPa | ASTM E8/E8M |
الاستطالة | 35–45% | ASTM E8/E8M |
الصلادة | 60–80 HB | ASTM E10 |
مقاومة التعب | ~200 MPa | ASTM E466 |
مقاومة الصدمات | جيدة | ASTM E23 |
ملاحظة: هذه القيم نموذجية للنحاس الأصفر C270 في الحالة المُلدَّنة، وقد تختلف حسب ظروف المعالجة المحددة.
الخصائص الرئيسية للنحاس الأصفر C270
قابلية تشغيل ممتازة
النحاس الأصفر C270 سبيكة سهلة التشغيل، ما يعني أنه يمكن قصّه وثقبه وتشكيله بسهولة، مما يجعله مثاليًا لعمليات التشغيل عالية السرعة باستخدام CNC. كما يقلل من تآكل الأدوات ويحد من فترات التوقف أثناء الإنتاج.
قوة متوسطة ومطيلية عالية
يوفر النحاس الأصفر C270 مزيجًا جيدًا من القوة والمطيلية، مما يجعله مناسبًا للأجزاء التي تحتاج إلى التشكيل أو الثني أو الختم دون تشقق أو كسر.
مقاومة التآكل
يمتاز النحاس الأصفر C270 بمقاومة جيدة للتآكل، خاصةً في البيئات الجوية والمياه العذبة. ومع ذلك، فهو أقل مقاومة لمياه البحر مقارنةً ببعض السبائك الأخرى، لذا فهو أنسب للتطبيقات الداخلية أو الظروف المعتدلة.
موصلية كهربائية وحرارية جيدة
بفضل ارتفاع محتواه من النحاس، يوفر النحاس الأصفر C270 موصلية كهربائية وحرارية ممتازة، مما يجعله مناسبًا للموصلات الكهربائية والأطراف (Terminals) والمكوّنات الأخرى المعرضة للحرارة والتيار.
جاذبية جمالية
يتميز النحاس الأصفر C270 بلون ذهبي غني وتشطيب لامع وبراق، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي يكون فيها المظهر مهمًا، مثل الزخارف والقطع التزيينية والمجوهرات والتركيبات.
تحديات وحلول تشغيل النحاس الأصفر C270 باستخدام CNC
تحديات التشغيل
تكوّن الرايش
ينتج النحاس الأصفر C270 رايشًا طويلًا ومتعرجًا عند تشغيله بسرعات عالية، مما قد يعيق العملية ويخفض الإنتاجية.
الحل: استخدام مكسّرات رايش للتحكم في تكوّن الرايش، وضبط معدلات التغذية، واستخدام الهواء أو سائل التبريد لإزالة الرايش ومنع تراكمه.
تآكل الأدوات
على الرغم من أن النحاس الأصفر C270 سبيكة سهلة التشغيل، فإن قوى القطع أثناء التشغيل قد تتسبب في تآكلٍ للأداة مع مرور الوقت.
الحل: استخدام أدوات قطع من الكربيد عالية الأداء أو أدوات خزفية لزيادة عمر الأداة وتقليل التآكل أثناء التشغيل.
جودة تشطيب السطح
قد يكون تحقيق تشطيب سطحي ناعم أمرًا صعبًا بسبب ميل السبيكة لتكوين حواف خشنة أثناء القطع عالي السرعة.
الحل: استخدام تقنيات قطع عالية السرعة بأدوات حادة وعالية الجودة، وتطبيق تشحيم كافٍ لضمان تشطيبات ناعمة.
التصلّب بالعمل
قد يتعرض النحاس الأصفر C270 للتصلّب بالعمل إذا تم تطبيق ضغط أو سرعة مفرطة أثناء التشغيل.
الحل: تطبيق سرعات قطع معتدلة، وضمان أدوات حادة، واستخدام تبريد كافٍ لتقليل احتمالية التصلّب بالعمل.
استراتيجيات تشغيل مُحسّنة
اختيار الأداة
المعلمة | التوصية | المبرر |
|---|---|---|
مادة الأداة | أدوات كربيد أو خزفية | توفر أدوات الكربيد والخزف مقاومة تآكل عالية وأداء قطع أفضل |
الهندسة | زاوية ميل موجبة، وحواف حادة | يحسن تدفق الرايش وتشطيب السطح |
سرعة القطع | 150–250 م/دقيقة | يقلل توليد الحرارة ويمنع تشوه المادة |
معدل التغذية | 0.10–0.20 مم/دورة | يضمن قطعًا سلسًا ويحد من تكوّن الزوائد (Burrs) |
سائل التبريد | تبريد غمري (Flood) أو نفخ هواء | يقلل الحرارة ويحسن تشطيب السطح |
معلمات قطع النحاس الأصفر C270 (متوافقة مع ISO 513)
العملية | السرعة (م/دقيقة) | التغذية (مم/دورة) | عمق القطع (مم) | ضغط سائل التبريد (بار) |
|---|---|---|---|---|
التخشين | 150–200 | 0.15–0.20 | 2.0–3.5 | 25–35 |
التشطيب | 200–250 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50 |
طرق التشغيل الشائعة للنحاس الأصفر C270
عملية التشغيل | الوظيفة والفائدة للنحاس الأصفر C270 |
|---|---|
مثالي للتشغيل عالي السرعة والدقة للأجزاء الصغيرة مثل الموصلات والمثبتات. | |
مثالي لإنشاء الشقوق والأخاديد والأشكال المعقدة في مكوّنات مثل الصمامات والوصلات. | |
تُستخدم لخراطة الأجزاء الأسطوانية مثل البطانات والتروس والمكوّنات الميكانيكية. | |
مثالي لإنشاء ثقوب دقيقة للمثبتات والأجزاء الميكانيكية. | |
يضمن تشغيلًا داخليًا دقيقًا لأجزاء مثل المحامل والبطانات. | |
يوفر تشطيبات ناعمة للأجزاء المعرضة للاهتراء مثل التروس والأعمدة. | |
مثالي لإنتاج أجزاء معقدة متعددة الميزات لصناعات مثل الطيران والفضاء والسيارات. | |
يوفر سماحات فائقة الضيق للمكوّنات التي تتطلب أداءً عالي الدقة. | |
يُستخدم لإنشاء ميزات معقدة وتفاصيل دقيقة في الأجزاء الصناعية وأجزاء السيارات. |
المعالجة السطحية لأجزاء النحاس الأصفر C270 المُشغَّلة باستخدام CNC
الطلاء الكهربائي: يعزز مقاومة التآكل ويمنح تشطيبًا لامعًا لمكوّنات مثل الموصلات والوصلات.
التلميع: يحقق تشطيبًا عالي اللمعان يحسن المظهر والوظيفة للأجزاء الزخرفية.
التفريش: ينشئ تشطيبًا ساتانيًا أو مطفّيًا للأجزاء المعرضة للتعامل المتكرر أو الإجهادات البيئية.
طلاء PVD: يضيف طبقة متينة تزيد مقاومة الاهتراء وتطيل عمر الجزء.
التخميل: يعزز مقاومة السبيكة للتآكل، خاصةً في البيئات العدوانية مثل المواد الكيميائية.
الطلاء بالمسحوق: يوفر طبقة واقية سميكة مثالية للأجزاء المعرضة للأشعة فوق البنفسجية والظروف القاسية.
طلاء التيفلون: يضيف خصائص غير لاصقة ومقاومة للمواد الكيميائية، وهو مثالي للتطبيقات الميكانيكية عالية الأداء.
الطلاء بالكروم: يوفر طبقة لامعة ومتينة مقاومة للتآكل وتضيف لمسة جمالية للمكوّنات الميكانيكية.
تطبيقات النحاس الأصفر C270 في الصناعات
صناعة الطيران والفضاء: يُستخدم لتصنيع الموصلات والبطانات وأجزاء أخرى تتعرض لإجهادات عالية.
الكهرباء والطاقة: مثالي للأطراف الكهربائية والموصلات والمكوّنات التي تتطلب موصلية عالية.
صناعة السيارات: يُستخدم عادةً لصناعة التروس والمثبتات والموصلات في أنظمة السيارات.
استكشف المدونات ذات الصلة
