نحاس أصفر C360
مقدمة عن النحاس الأصفر C360
يُعدّ النحاس الأصفر C360، والذي يُطلق عليه غالبًا اسم النحاس الأصفر عالي القابلية للتشغيل (Free-Machining Brass)، واحدًا من أكثر سبائك النحاس استخدامًا على نطاق واسع. يتكوّن تقريبًا من 60% نحاس، و30% زنك، وكميات ضئيلة من الرصاص، مما يجعله خيارًا مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب قابلية تشغيل عالية. ويُفضَّل النحاس الأصفر C360 في خدمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) بسبب خصائصه الممتازة في القطع، والتي تتيح إنتاج أجزاء معقدة عبر التشغيل عالي السرعة. كما يوفر مقاومة جيدة للتآكل، خاصةً في البيئات الجوية ومياه الأنهار/المياه العذبة.
إن القابلية العالية للتشغيل، ومقاومة التآكل، والخواص الميكانيكية الجيدة تجعل النحاس الأصفر C360 مثاليًا لإنتاج الأجزاء الدقيقة المستخدمة في صناعات مثل الإلكترونيات والسيارات والسباكة. تُستخدم أجزاء النحاس الأصفر C360 المُشغَّلة باستخدام CNC بشكل شائع في الوصلات والصمامات والمكوّنات التي تتطلب أبعادًا دقيقة وتشطيبات سطحية ناعمة.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية للنحاس الأصفر C360
التركيب الكيميائي (نموذجي)
العنصر | نطاق التركيب (٪ وزناً) | الدور الرئيسي |
|---|---|---|
النحاس (Cu) | 61.0–64.0% | يوفّر القوة ومقاومة التآكل والموصلية |
الزنك (Zn) | 35.0–37.0% | يحسّن القوة ويعزز قابلية التشغيل |
الرصاص (Pb) | 2.0–3.7% | يعزز قابلية التشغيل والتشحيم |
الحديد (Fe) | ≤0.2% | عنصر متبقٍ يؤثر بشكل طفيف على الخصائص |
الخصائص الفيزيائية
الخاصية | القيمة (نموذجية) | معيار/شرط الاختبار |
|---|---|---|
الكثافة | 8.4 g/cm³ | ASTM B311 |
نقطة الانصهار | 900–940°C | ASTM E29 |
الموصلية الحرارية | 120 W/m·K عند 20°C | ASTM E1952 |
الموصلية الكهربائية | 28–30% 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 | 310–450 MPa | ASTM E8/E8M |
مقاومة الخضوع (0.2%) | 220–350 MPa | ASTM E8/E8M |
الاستطالة | 25–35% | 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 C360 في الحالة المُلدَّنة، وقد تختلف حسب ظروف المعالجة المحددة.
الخصائص الرئيسية للنحاس الأصفر C360
قابلية تشغيل عالية
يُعرف النحاس الأصفر C360 بقابلية تشغيل استثنائية، ما يسمح بسرعات تشغيل أعلى وعمر أطول للأداة مقارنةً بسبائك النحاس الأصفر الأخرى. وهو مثالي لإنتاج أجزاء بتصاميم معقدة وتفاوتات/سماحات ضيقة.
مقاومة التآكل
على الرغم من أنه ليس مقاومًا للتآكل بقدر بعض سبائك النحاس الأصفر الأخرى مثل C280، إلا أن النحاس الأصفر C360 يقدّم أداءً جيدًا في معظم البيئات الجوية ويوفر مقاومة جيدة للمياه العذبة والتعرّض الخفيف للمواد الكيميائية.
نسبة قوة إلى وزن جيدة
يجمع النحاس الأصفر C360 بين قوة مرتفعة نسبيًا وكثافة منخفضة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تُعدّ فيها القوة مهمة مع الحاجة إلى تقليل الوزن.
سهولة التشكيل
يمكن تشكيل النحاس الأصفر C360 بسهولة إلى أشكال معقدة دون تشقق، وهي ميزة مهمة للتطبيقات التي تتطلب تصاميم دقيقة ومعقدة.
جاذبية جمالية
بفضل لونه الذهبي وتشطيب سطحه الناعم، يُستخدم النحاس الأصفر C360 كثيرًا في التطبيقات الزخرفية مثل المجوهرات ولوحات الأسماء وقطع السيارات.
تحديات وحلول تشغيل النحاس الأصفر C360 باستخدام CNC
تحديات التشغيل
تكوّن الرايش
نظرًا لقابلية تشغيله العالية، قد ينتج النحاس الأصفر C360 رايشًا طويلًا ومتعرجًا، خاصة أثناء القطع عالي السرعة.
الحل: استخدام قواطع/مكسّرات رايش للتحكم في تكوّن الرايش، وتحسين معدلات التغذية، وتطبيق سائل تبريد مناسب لتسهيل إزالة الرايش والحفاظ على مساحة عمل نظيفة.
تآكل الأدوات
يحتوي النحاس الأصفر C360 على الرصاص، ما قد يسبب تآكلًا للأداة، خصوصًا خلال عمليات القطع الطويلة.
الحل: استخدام أدوات كربيد والحفاظ على سرعات قطع مناسبة لتقليل تآكل الأدوات وضمان عمر أطول للأداة.
تشطيب السطح
قد يكون تحقيق تشطيب سطحي عالي الجودة تحديًا أحيانًا بسبب خصائص تزليق المادة، مما يؤثر على عملية القطع.
الحل: استخدام مواد التشحيم المناسبة، والحفاظ على حواف قطع حادة، وضبط معدلات التغذية للحصول على تشطيب ناعم ومصقول.
التصلّب بالتشكيل (Work Hardening)
قد يتصلّب النحاس الأصفر C360 بالتشكيل إذا تعرّض لضغط مفرط أو قطع مطوّل، مما يجعل التشغيل اللاحق أكثر صعوبة.
الحل: استخدام سرعات قطع معتدلة وتطبيق تبريد كافٍ لمنع تراكم الحرارة المفرطة التي تسبب التصلّب بالتشكيل.
استراتيجيات تشغيل مُحسّنة
اختيار الأداة
المعلمة | التوصية | المبرر |
|---|---|---|
مادة الأداة | أدوات كربيد مع إدراج من فولاذ عالي السرعة | تتحمل أدوات الكربيد التآكل وتحافظ على كفاءة القطع |
الهندسة | زاوية ميل موجبة وحواف حادة | تحسن تدفق الرايش وتشطيب السطح |
سرعة القطع | 200–350 م/دقيقة | تساعد في الحفاظ على عمر الأداة ومنع تشوّه المادة |
معدل التغذية | 0.10–0.20 مم/دورة | يضمن عملية قطع سلسة ومتسقة |
سائل التبريد | تبريد غمري (Flood) أو نفخ هواء | يقلل توليد الحرارة ويحسّن تشطيب السطح |
معلمات قطع النحاس الأصفر C360 (متوافقة مع ISO 513)
العملية | السرعة (م/دقيقة) | التغذية (مم/دورة) | عمق القطع (مم) | ضغط سائل التبريد (بار) |
|---|---|---|---|---|
التخشين | 200–250 | 0.20–0.30 | 2.0–3.0 | 25–35 |
التشطيب | 250–350 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50 |
طرق التشغيل الشائعة للنحاس الأصفر C360
عملية التشغيل | الوظيفة والفائدة للنحاس الأصفر C360 |
|---|---|
تشغيل دقيق للأجزاء ذات الأشكال المعقدة والسماحات الدقيقة. | |
مثالي لإنتاج الشقوق والمجارير والأشكال المعقدة للوَصلات والصمامات. | |
يُستخدم لخراطة الأجزاء الأسطوانية مثل التروس والصمامات والموصلات. | |
مثالي لإنشاء ثقوب للمثبتات والوَصلات مع ضمان الدقة. | |
مثالي للتشغيل الداخلي لأجزاء مثل المحامل والبطانات. | |
يوفّر تشطيبات ناعمة للمكوّنات المعرضة للاحتكاك مثل التروس والأختام. | |
مثالي لإنتاج أجزاء معقدة متعددة الميزات لصناعات الطيران والسيارات. | |
يوفّر سماحات فائقة الضيق للأجزاء المستخدمة في الأنظمة الميكانيكية التي تتطلب دقة عالية. | |
يُستخدم للأشكال الدقيقة في أجزاء مثل الموصلات والمثبتات وأدوات التشغيل. |
المعالجة السطحية لأجزاء النحاس الأصفر C360 المُشغَّلة باستخدام CNC
الطلاء الكهربائي: يعزز مقاومة التآكل ويمنح الأجزاء الكهربائية والزخرفية لمعانًا جذابًا.
التلميع: يحقق تشطيبات ناعمة ولامعة للمكوّنات عالية الجودة مثل الوَصلات وقطع الزينة.
التفريش: يوفّر تشطيبًا ساتانياً للتطبيقات الصناعية، ويحسن المظهر ومقاومة التآكل.
طلاء PVD: يضيف طبقة واقية متينة لتعزيز مقاومة الاهتراء وإطالة عمر الأجزاء.
التخميل: يحسن مقاومة التآكل، مما يجعل الأجزاء أكثر متانة في البيئات القاسية.
الطلاء بالمسحوق: يوفّر طبقة حماية أكثر سماكة، مناسبة للأجزاء المعرضة للأشعة فوق البنفسجية أو الرطوبة أو المواد الكيميائية.
طلاء التيفلون: يضيف مقاومة كيميائية وخصائص عدم الالتصاق للأجزاء المعرضة للمواد الكيميائية القاسية أو الاحتكاك.
الطلاء بالكروم: يوفّر تشطيبًا لامعًا شديد المتانة ومقاومًا للتآكل، مثاليًا للتطبيقات الزخرفية والثقيلة.
تطبيقات النحاس الأصفر C360 في الصناعات
صناعة الطيران والفضاء: يُستخدم لإنتاج الموصلات والبطانات ومكوّنات الصمامات لأنظمة الطيران والفضاء التي تتطلب دقة وموثوقية عاليتين.
الكهرباء والطاقة: مثالي للموصلات الكهربائية والمفاتيح والأطراف الطرفية بفضل قابليته العالية للتشغيل وموصليته.
صناعة السيارات: مناسب لصناعة مكوّنات دقيقة مثل المثبتات والوَصلات والأجزاء المعرضة لإجهاد ميكانيكي مرتفع.
استكشف المدونات ذات الصلة
