ब्रास C220
ब्रास C220 का परिचय
ब्रास C220, या कार्ट्रिज ब्रास (cartridge brass), एक तांबा-जिंक मिश्रधातु है जिसमें 70% तांबा और लगभग 30% जिंक होता है। यह मिश्रधातु अपनी उत्कृष्ट फॉर्मेबिलिटी (formability), संक्षारण प्रतिरोध और अन्य ब्रास मिश्रधातुओं की तुलना में अपेक्षाकृत कम लागत के लिए बहुत सराही जाती है। ब्रास C220 का उपयोग आम तौर पर CNC मशीनिंग सेवाओं में किया जाता है क्योंकि इसकी मशीनिंग-क्षमता अच्छी होती है, जिससे यह जटिल आकृतियाँ और कड़े टॉलरेंस वाले पार्ट्स बनाने के लिए आदर्श है। इसे विशेष रूप से उन उद्योगों में महत्व दिया जाता है जहाँ उच्च नमनशीलता (ductility) और मध्यम मजबूती की आवश्यकता होती है।
गुणों के इस अनुकूल संयोजन के कारण, ब्रास C220 का व्यापक उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में होता है, जिनमें प्लम्बिंग, इलेक्ट्रिकल और सजावटी अनुप्रयोग शामिल हैं। CNC मशीन किए गए ब्रास C220 पार्ट्स से प्लम्बिंग फिटिंग्स, इलेक्ट्रिकल कनेक्टर्स और औद्योगिक हार्डवेयर जैसे घटक बनाए जाते हैं।
ब्रास C220 के रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुण
रासायनिक संरचना (सामान्य)
तत्व | संरचना सीमा (wt.%) | मुख्य भूमिका |
|---|---|---|
तांबा (Cu) | 60.0–70.0% | मजबूती, संक्षारण प्रतिरोध और विद्युत चालकता प्रदान करता है |
जिंक (Zn) | 30.0–40.0% | मजबूती, नमनशीलता (ductility) और मशीनिंग-क्षमता बढ़ाता है |
लोहा (Fe) | ≤0.1% | अवशिष्ट तत्व, जो गुणों पर न्यूनतम प्रभाव डालता है |
सीसा (Pb) | ≤0.1% | मशीनिंग-क्षमता और स्नेहन (lubricity) में सुधार करता है |
भौतिक गुण
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक/स्थिति |
|---|---|---|
घनत्व | 8.4 g/cm³ | ASTM B311 |
गलनांक (Melting Point) | 900–950°C | ASTM E29 |
तापीय चालकता (Thermal Conductivity) | 20°C पर 120 W/m·K | ASTM E1952 |
विद्युत चालकता (Electrical Conductivity) | 20°C पर 20–30% IACS | ASTM B193 |
विस्तार गुणांक (Coefficient of Expansion) | 19 µm/m·°C | ASTM E228 |
विशिष्ट ऊष्मा क्षमता (Specific Heat Capacity) | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
लोचांक (Elastic Modulus) | 105 GPa | ASTM E111 |
यांत्रिक गुण (एनील्ड टेम्पर)
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक |
|---|---|---|
तन्य शक्ति (Tensile Strength) | 310–460 MPa | ASTM E8/E8M |
उपज शक्ति (0.2%) (Yield Strength) | 220–370 MPa | ASTM E8/E8M |
लंबन (Elongation) | 30–40% | ASTM E8/E8M |
कठोरता (Hardness) | 60–90 HB | ASTM E10 |
थकान शक्ति (Fatigue Strength) | ~200 MPa | ASTM E466 |
आघात प्रतिरोध (Impact Resistance) | अच्छा | ASTM E23 |
नोट: ये मान एनील्ड ब्रास C220 के लिए सामान्य (typical) हैं और विशिष्ट प्रसंस्करण परिस्थितियों के आधार पर बदल सकते हैं।
ब्रास C220 की प्रमुख विशेषताएँ
उत्कृष्ट नमनशीलता (Ductility)
ब्रास C220 अपनी उच्च नमनशीलता के लिए जाना जाता है, जिससे इसे आसानी से विभिन्न प्रकार की आकृतियों में ढाला जा सकता है। यह विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनमें बेंडिंग, स्टैम्पिंग या ड्रॉइंग ऑपरेशन्स की आवश्यकता होती है।
मध्यम मजबूती और अच्छी मशीनिंग-क्षमता
हालाँकि ब्रास C220 मध्यम मजबूती प्रदान करता है, लेकिन इसकी प्रमुख विशेषता इसकी मशीनिंग में आसानी है, जो इसे हाई-स्पीड CNC मशीनिंग के लिए आदर्श बनाती है। इसे टूलिंग पर न्यूनतम घिसाव के साथ तेजी से काटा जा सकता है।
संक्षारण प्रतिरोध
ब्रास C220 अच्छा संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है, विशेषकर उन वातावरणों में जहाँ पानी, हवा और हल्के रसायनों के संपर्क का होना सामान्य है। यही कारण है कि यह प्लम्बिंग और इलेक्ट्रिकल घटकों के लिए लोकप्रिय विकल्प है।
लागत-प्रभावी
अन्य ब्रास मिश्रधातुओं की तुलना में अपेक्षाकृत कम लागत के कारण, ब्रास C220 उन अनुप्रयोगों के लिए एक किफायती विकल्प है जिनमें बड़े पैमाने पर पार्ट्स की आवश्यकता होती है, जैसे प्लम्बिंग फिटिंग्स और इलेक्ट्रिकल कनेक्टर्स।
सौंदर्यात्मक आकर्षण
ब्रास C220 का आकर्षक सुनहरा रंग होता है, जिससे यह आभूषण, ट्रिम और उपभोक्ता उत्पादों के अन्य दृश्यमान घटकों जैसे सजावटी अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।
ब्रास C220 के लिए CNC मशीनिंग की चुनौतियाँ और समाधान
मशीनिंग चुनौतियाँ
चिप बनना (Chip Formation)
ब्रास C220 मशीनिंग के दौरान लंबी, स्ट्रिंगी चिप्स बना सकता है, जिससे मशीनिंग प्रक्रिया और उत्पादकता प्रभावित हो सकती है।
समाधान: चिप ब्रेकर्स का उपयोग करके चिप निर्माण नियंत्रित करें, फीड रेट्स समायोजित करें, और चिप हटाने में सुधार के लिए हाई-प्रेशर कूलेंट लागू करें।
टूल घिसाव (Tool Wear)
उत्कृष्ट मशीनिंग-क्षमता के बावजूद, ब्रास C220 की जिंक सामग्री के कारण लंबे समय तक मशीनिंग ऑपरेशन्स में टूल घिसाव हो सकता है।
समाधान: हाई-परफॉर्मेंस कार्बाइड टूल्स का उपयोग करें, कटिंग स्पीड समायोजित करें, और टूल लाइफ बढ़ाने के लिए उचित स्नेहन सुनिश्चित करें।
सतह फिनिश (Surface Finish)
ब्रास C220 की मशीनिंग में, खासकर हाई-स्पीड ऑपरेशन्स के दौरान, फाइन सतह फिनिश प्राप्त करना चुनौतीपूर्ण हो सकता है।
समाधान: शार्प टूल्स का उपयोग करें और स्मूद फिनिश पाने के लिए कटिंग पैरामीटर्स समायोजित करें, घर्षण कम करने हेतु हल्का कूलेंट लगाएँ।
वर्क हार्डनिंग (Work Hardening)
यदि मशीनिंग के दौरान अत्यधिक कटिंग फोर्स या स्पीड लागू की जाए, तो ब्रास C220 वर्क-हार्डन हो सकता है, जिससे आगे के ऑपरेशन्स अधिक कठिन हो जाते हैं।
समाधान: मध्यम कटिंग स्पीड का उपयोग करें, कटिंग टूल्स को तेज रखें, और वर्क हार्डनिंग रोकने के लिए उपयुक्त कूलिंग तकनीकें अपनाएँ।
अनुकूलित मशीनिंग रणनीतियाँ
टूल चयन
पैरामीटर | सिफारिश | तर्क |
|---|---|---|
टूल सामग्री | हाई-स्पीड स्टील (HSS) इंसर्ट्स के साथ कार्बाइड टूल्स | कार्बाइड टूल्स उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोध और कटिंग दक्षता प्रदान करते हैं |
ज्यामिति | पॉज़िटिव रेक, शार्प एजेस | बेहतर चिप हटाने और सतह फिनिश सुनिश्चित करता है |
कटिंग स्पीड | 200–300 m/min | टूल घिसाव कम करने में मदद करता है और अत्यधिक ऊष्मा संचय रोकता है |
फीड रेट | 0.10–0.15 mm/rev | स्मूद कटिंग सुनिश्चित करता है और सामग्री विकृति (deformation) रोकता है |
कूलेंट | फ्लड कूलेंट या एयर ब्लास्ट | ऊष्मा कम करता है और सतह फिनिश में सुधार करता है |
ब्रास C220 कटिंग पैरामीटर्स (ISO 513 अनुपालन)
ऑपरेशन | स्पीड (m/min) | फीड (mm/rev) | कट की गहराई (mm) | कूलेंट प्रेशर (bar) |
|---|---|---|---|---|
रफिंग | 200–250 | 0.20–0.30 | 2.0–3.5 | 25–35 |
फिनिशिंग | 250–350 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50 |
ब्रास C220 के लिए सामान्य मशीनिंग विधियाँ
मशीनिंग प्रक्रिया | ब्रास C220 के लिए कार्य और लाभ |
|---|---|
जटिल आकृतियों और फाइन टॉलरेंस वाले पार्ट्स की प्रिसिजन मशीनिंग। | |
फिटिंग्स और वाल्व के लिए स्लॉट्स, ग्रूव्स और जटिल आकृतियाँ बनाने हेतु आदर्श। | |
बुशिंग्स, कनेक्टर्स और मैकेनिकल घटकों जैसे सिलिंड्रिकल पार्ट्स को टर्न करने के लिए उपयोग। | |
फास्टनर्स, फिटिंग्स और प्रिसाइज घटकों के लिए होल बनाने हेतु उपयुक्त। | |
बेयरिंग्स और बुशिंग्स जैसे पार्ट्स की आंतरिक मशीनिंग के लिए आदर्श। | |
गियर्स और शाफ्ट्स जैसे वियर-एंड-टियर के संपर्क में आने वाले घटकों के लिए स्मूद फिनिश प्रदान करता है। | |
ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए जटिल, मल्टी-फीचर पार्ट्स बनाने हेतु उपयुक्त। | |
कड़े टॉलरेंस की आवश्यकता वाले यांत्रिक और विद्युत सिस्टम्स के लिए उच्च-सटीकता घटक प्रदान करता है। | |
ऑटोमोटिव और औद्योगिक पार्ट्स में सूक्ष्म फीचर्स और बारीक विवरण बनाने के लिए उपयोगी। |
ब्रास C220 CNC पार्ट्स के लिए सतह उपचार
इलेक्ट्रोप्लेटिंग: ब्रास घटकों के टिकाऊपन को बढ़ाता है, इलेक्ट्रिकल कनेक्टर्स के लिए आदर्श।
पॉलिशिंग: सजावटी और कार्यात्मक पार्ट्स के लिए स्मूद, रिफ्लेक्टिव फिनिश प्राप्त करता है।
ब्रशिंग: मैट फिनिश बनाता है, औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए संक्षारण प्रतिरोध बढ़ाता है।
PVD कोटिंग: हाई-स्टेस अनुप्रयोगों में वियर प्रतिरोध बढ़ाने के लिए एक टिकाऊ कोटिंग जोड़ता है।
पासिवेशन: संक्षारण प्रतिरोध बढ़ाता है, विशेषकर रसायनों या नमी के संपर्क में आने वाले पार्ट्स के लिए।
पाउडर कोटिंग: आउटडोर और सजावटी पार्ट्स के लिए एक मोटा सुरक्षात्मक फिनिश प्रदान करता है।
टेफ्लॉन कोटिंग: नॉन-स्टिक, रासायनिक-प्रतिरोधी परत जोड़ता है, जो हाई-परफॉर्मेंस यांत्रिक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।
क्रोम प्लेटिंग: टिकाऊ और सौंदर्यात्मक रूप से आकर्षक पार्ट्स के लिए चमकदार, संक्षारण-प्रतिरोधी परत जोड़ता है।
ब्रास C220 के औद्योगिक अनुप्रयोग
एयरोस्पेस उद्योग: एयरोस्पेस सिस्टम्स में उपयोग होने वाले फास्टनर्स, बुशिंग्स और कनेक्टर्स जैसे प्रिसिजन घटकों के निर्माण के लिए आदर्श।
इलेक्ट्रिकल & पावर: यांत्रिक तनाव के संपर्क में आने वाले इलेक्ट्रिकल कनेक्टर्स, स्विचगियर और अन्य घटकों के उत्पादन में उपयोग।
ऑटोमोटिव उद्योग: हाई-परफॉर्मेंस ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में उपयोग होने वाले गियर्स, बुशिंग्स और कनेक्टर्स जैसे घटकों के लिए उपयुक्त।
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