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कॉपर C510 (फॉस्फर ब्रॉन्ज़)

कॉपर C510 (फॉस्फर ब्रॉन्ज़) एक उच्च-शक्ति और जंग-प्रतिरोधी तांबा मिश्रधातु है, जिसे कठोर अनुप्रयोगों में मैकेनिकल कंपोनेंट्स की CNC मशीनिंग के लिए विकसित किया गया है।

कॉपर C510 (फॉस्फर ब्रॉन्ज) का परिचय

कॉपर C510, जिसे सामान्यतः फॉस्फर ब्रॉन्ज (Phosphor Bronze) कहा जाता है, एक कॉपर एलॉय है जिसमें थोड़ी मात्रा में फॉस्फोरस और टिन शामिल होते हैं ताकि इसकी मजबूती, घिसाव प्रतिरोध (wear resistance) और थकान गुण (fatigue properties) बेहतर हो सकें। यह उत्कृष्ट विद्युत चालकता बनाए रखते हुए बेहतर toughness और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है। यह एलॉय व्यापक रूप से CNC मशीनिंग सेवाओं में उपयोग किया जाता है, जहाँ उच्च मजबूती, टिकाऊपन और चुनौतीपूर्ण वातावरणों में उत्कृष्ट प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।

कॉपर C510 इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव और मैन्युफैक्चरिंग उद्योगों में प्रिसिजन CNC मशीन किए गए कॉपर पार्ट्स के लिए आदर्श है। इसके गुण इसे विद्युत कनेक्टर, स्प्रिंग्स और अन्य यांत्रिक घटकों के लिए परफेक्ट बनाते हैं, जहाँ उच्च endurance और wear व fatigue के प्रति प्रतिरोध आवश्यक होता है।

कॉपर C510 (फॉस्फर ब्रॉन्ज) के रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुण

रासायनिक संरचना (सामान्य)

तत्व

संरचना सीमा (wt.%)

मुख्य भूमिका

तांबा (Cu)

90.0%

विद्युत चालकता और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है

टिन (Sn)

4.0–6.0%

मजबूती, घिसाव प्रतिरोध और संक्षारण सुरक्षा में सुधार करता है

फॉस्फोरस (P)

0.01–0.35%

मजबूती और घिसाव प्रतिरोध बढ़ाता है तथा ऑक्सीडेशन कम करता है

अन्य तत्व

≤0.5%

गुणों पर न्यूनतम प्रभाव वाले अवशिष्ट तत्व

भौतिक गुण

गुण

मान (सामान्य)

परीक्षण मानक/स्थिति

घनत्व

8.73 g/cm³

ASTM B311

गलनांक

930°C

ASTM E29

तापीय चालकता

20°C पर 60 W/m·K

ASTM E1952

विद्युत चालकता

20°C पर 15–25% IACS

ASTM B193

ऊष्मीय प्रसार गुणांक

19.5 µm/m·°C

ASTM E228

विशिष्ट ऊष्मा क्षमता

380 J/kg·K

ASTM E1269

लोच गुणांक

105 GPa

ASTM E111

यांत्रिक गुण (एनील्ड अवस्था)

गुण

मान (सामान्य)

परीक्षण मानक

तन्य शक्ति

450–650 MPa

ASTM E8/E8M

यील्ड शक्ति (0.2%)

300–450 MPa

ASTM E8/E8M

लंबन

12–25%

ASTM E8/E8M

कठोरता

85–130 HB

ASTM E10

थकान शक्ति

~200 MPa

ASTM E466

आघात प्रतिरोध

मध्यम

ASTM E23

नोट: ये मान एनील्ड कॉपर C510 के लिए सामान्य हैं और विशिष्ट प्रसंस्करण स्थितियों के आधार पर बदल सकते हैं।

कॉपर C510 (फॉस्फर ब्रॉन्ज) की प्रमुख विशेषताएँ

उत्कृष्ट मजबूती और टिकाऊपन

कॉपर C510 उच्च तन्य शक्ति प्रदान करता है, जिससे यह स्प्रिंग्स, बेयरिंग्स और बुशिंग्स जैसे टिकाऊपन मांगने वाले यांत्रिक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

मध्यम विद्युत चालकता

15–25% IACS चालकता के साथ, कॉपर C510 उन विद्युत अनुप्रयोगों में उपयोग होता है जहाँ उच्च मजबूती के साथ अच्छी विद्युत चालकता भी आवश्यक होती है।

घिसाव और थकान के प्रति उच्च प्रतिरोध

फॉस्फोरस की मिलावट घिसाव प्रतिरोध बढ़ाती है, जिससे कॉपर C510 उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनता है जहाँ घटक बार-बार गति या यांत्रिक तनाव के संपर्क में आते हैं।

संक्षारण प्रतिरोध

कॉपर C510 विशेष रूप से समुद्री जल (seawater) और अन्य हल्के संक्षारक वातावरणों में अत्यधिक संक्षारण-प्रतिरोधी है, जिससे यह समुद्री और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

बेहतर मशीनयोग्यता

इस एलॉय की संरचना मजबूती बनाए रखते हुए उत्कृष्ट मशीनयोग्यता प्रदान करती है, जिससे प्रभावी और प्रिसिजन CNC मशीनिंग संभव होती है।

कॉपर C510 (फॉस्फर ब्रॉन्ज) के लिए CNC मशीनिंग की चुनौतियाँ और समाधान

मशीनिंग चुनौतियाँ

टूल घिसाव

कॉपर C510 की उच्च मजबूती मशीनिंग के दौरान—विशेषकर हाई-स्पीड ऑपरेशन्स में—टूल के घिसाव को बढ़ा सकती है।

  • समाधान: TiN या TiAlN कोटिंग वाले कार्बाइड टूल का उपयोग करें और कटिंग स्पीड की निगरानी करें ताकि घिसाव कम हो और टूल लाइफ बढ़े।

चिप निर्माण

सामग्री की मजबूती और toughness के कारण लंबी, धागे जैसी चिप्स बन सकती हैं, जो मशीनिंग दक्षता को प्रभावित करती हैं।

  • समाधान: चिप ब्रेकर का उपयोग करें और स्मूद चिप रिमूवल के लिए कूलेंट फ्लो को ऑप्टिमाइज़ करें।

वर्क हार्डनिंग

कॉपर C510 मशीनिंग के दौरान जल्दी वर्क-हार्डन हो सकता है, जिससे आगे की प्रोसेसिंग में कठिनाई हो सकती है।

  • समाधान: मध्यम कटिंग स्पीड रखें, पर्याप्त कूलेंट लागू करें, और वर्क हार्डनिंग कम करने के लिए तेज, उच्च-गुणवत्ता वाले टूल का उपयोग करें।

अनुकूलित मशीनिंग रणनीतियाँ

टूल चयन

पैरामीटर

अनुशंसा

तर्क

टूल सामग्री

TiN कोटिंग के साथ कार्बाइड टूल

घिसाव कम करता है और टूल लाइफ बढ़ाता है

ज्योमेट्री

पॉजिटिव रेक, तेज किनारे

चिप फ्लो बेहतर करता है और सामग्री जमाव कम करता है

कटिंग स्पीड

80–150 m/min

अत्यधिक गर्मी से बचाता है और टूल घिसाव कम करता है

फीड रेट

0.08–0.12 mm/rev

स्मूद कटिंग सुनिश्चित करता है और वर्क हार्डनिंग कम करता है

कूलेंट

फ्लड कूलेंट या एयर ब्लास्ट

गर्मी कम करता है और चिप रिमूवल में सहायता करता है

कॉपर C510 कटिंग पैरामीटर (ISO 513 अनुरूपता)

ऑपरेशन

गति (m/min)

फीड (mm/rev)

कट की गहराई (mm)

कूलेंट प्रेशर (bar)

रफिंग

80–120

0.10–0.15

2.0–3.0

25–40

फिनिशिंग

120–150

0.05–0.08

0.5–1.0

30–50

कॉपर C510 (फॉस्फर ब्रॉन्ज) की प्रमुख विशेषताएँ और अनुप्रयोग

मशीनिंग प्रक्रिया

कॉपर C510 (फॉस्फर ब्रॉन्ज) के लिए कार्य और लाभ

CNC मशीनिंग

उच्च-मजबूती वाले यांत्रिक घटकों के लिए टाइट टॉलरेंस प्राप्त करता है।

CNC मिलिंग

गियर्स, स्प्रिंग्स और बेयरिंग्स जैसे जटिल भाग बनाने के लिए आदर्श।

CNC टर्निंग

उच्च डाइमेंशनल एक्यूरेसी के साथ बेलनाकार भागों को टर्न करने के लिए उपयुक्त।

CNC ड्रिलिंग

कनेक्टर और हाई-परफॉर्मेंस यांत्रिक भागों के लिए सटीक होल प्रोसेसिंग करता है।

CNC बोरिंग

टाइट टॉलरेंस और स्मूद फिनिश के साथ आंतरिक बोर मशीनिंग के लिए आदर्श।

CNC ग्राइंडिंग

यांत्रिक और विद्युत घटकों के लिए फाइन सतह फिनिश प्रदान करता है।

मल्टी-एक्सिस मशीनिंग

जटिल ज्योमेट्री और प्रिसिजन फीचर्स वाले पार्ट्स बनाने के लिए आदर्श।

प्रिसिजन मशीनिंग

उच्च यांत्रिक तनाव के संपर्क में आने वाले भागों के लिए टाइट टॉलरेंस प्रदान करता है।

EDM मशीनिंग

यांत्रिक असेंबली में जटिल फीचर्स और छोटे-स्केल घटक बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

कॉपर C510 CNC भागों के लिए सतह उपचार

  • इलेक्ट्रोप्लेटिंग: समुद्री वातावरणों में बेहतर संक्षारण प्रतिरोध और टिकाऊपन के लिए निकेल या गोल्ड कोटिंग जोड़ी जाती है।

  • पॉलिशिंग: बेहतर विद्युत चालकता और सौंदर्य अपील के लिए Ra 0.2–0.4 µm के साथ स्मूद, ग्लॉसी फिनिश प्राप्त करता है।

  • ब्रशिंग: डेकोरेटिव पार्ट्स और यांत्रिक घटकों के लिए समान साटन फिनिश प्रदान करता है।

  • PVD कोटिंग: हेवी-ड्यूटी अनुप्रयोगों में wear और corrosion से सुरक्षा के लिए 2–5 µm टिकाऊ कोटिंग जोड़ता है।

  • पैसिवेशन: विशेष रूप से औद्योगिक और समुद्री वातावरणों में संक्षारण प्रतिरोध बढ़ाकर पार्ट्स की आयु बढ़ाता है।

  • पाउडर कोटिंग: बेहतर UV और मौसम प्रतिरोध के लिए 50–100 µm समान सुरक्षात्मक कोटिंग प्रदान करता है।

  • टेफ्लॉन कोटिंग: स्लाइडिंग यांत्रिक घटकों के लिए कम घर्षण, रसायन-प्रतिरोधी परत जोड़ता है।

  • क्रोम प्लेटिंग: संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता वाले उच्च-लोड अनुप्रयोगों के लिए 10–20 µm चमकदार, टिकाऊ फिनिश जोड़ता है।

कॉपर C510 (फॉस्फर ब्रॉन्ज) के औद्योगिक अनुप्रयोग

  • एयरोस्पेस उद्योग: कॉपर C510 एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में उच्च-प्रदर्शन विद्युत कनेक्टर और स्विच बनाने के लिए उपयोग होता है।

  • विद्युत और ऊर्जा: पावर जेनरेशन उपकरणों के लिए आदर्श, जिसमें विद्युत बसबार, कनेक्टर और स्विच शामिल हैं।

  • ऑटोमोटिव उद्योग: ऑटोमोटिव सिस्टम में हाई-करंट अनुप्रयोगों हेतु विद्युत संपर्क, टर्मिनल और अन्य घटकों के लिए उपयोग किया जाता है।

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