Bearbeitung von Aluminiumbronze: Eigenschaften, Herausforderungen

Wenn Sie ein Metallverarbeitungsunternehmen besuchen, werden Sie häufig mit dem Problem konfrontiert: „Warum erfordert Aluminiumbronze bei der Bearbeitung so viel Aufmerksamkeit?“. Allerdings hat sie in der Luft- und Raumfahrt- und Schifffahrtsindustrie einen guten Ruf. In diesem Blog erhalten Sie alle Antworten!

Abb. 1: Aluminiumbronze

Was ist Aluminiumbronze?

Diese Legierung besteht aus Kupfer und Aluminium sowie kleinen anderen Elementen. Hersteller wählen dieses Material häufig, wenn sie in ihren Anlagen eine Luft- und Raumfahrt- oder Schiffskomponente herstellen. Aufgrund seiner Langlebigkeit hält es rauen Umweltbedingungen wie Meerwasser stand.

Ist Aluminiumbronze leicht zu bearbeiten?

Nein, es ist aus mehreren Gründen nicht leicht zu bearbeiten:

• Hohe Festigkeit
• Gute Abrasivität
• Hohe Wärmeleitfähigkeit
• Kupferpräsenz
• Schlechte Spanbildung

Kosten für die Bearbeitung von Aluminiumbronze

Aufgrund von Eigenschaften wie hoher Wärmeleitfähigkeit, schlechter Spanbildung und hohem Cu-Gehalt kosten Sie dies etwa 3.00 $ pro Minute.

Wichtige Eigenschaften von Aluminiumbronzelegierungen

Nachfolgend sind einige der wichtigsten Eigenschaften und Merkmale dieser Legierung aufgeführt:

• Hohe Abrasivität und Verschleißfestigkeit
• Hohe Festigkeit und Haltbarkeit
• Hohe Wärmeleitfähigkeit
• Hoher Kupfergehalt
• Schlechte Spanbildung

Aluminiumbronze-Sorten und ihre Bearbeitbarkeit

Hier erfahren Sie mehr über die verschiedenen Aluminiumbronze-Sorten und ihr Verhalten bei der Bearbeitung:

C63000 Nickel-Aluminium-Bronze

Diese Legierung lässt sich mit modernen CNC-Bearbeitungsmaschinen leichter bearbeiten. Denken Sie jedoch daran, die Teile ausreichend zu schmieren, um enge Toleranzen zu erreichen.

Abb. 2: C63000 Ni-Al Bronze

C95400 Aluminiumbronze

Diese Legierung bietet eine gute Bearbeitbarkeit, für ein optimales Bearbeitungsergebnis wird jedoch die Verwendung eines Werkzeugs mit Hartmetallspitze und Kühlmittel (gegen Überhitzung) empfohlen.

Abb. 3: C95400 Al Bronze

954 Aluminiumbronze

Diese Legierung ist dieselbe wie C95400 Aluminiumbronze und bietet Ihnen ähnliche Bearbeitungseigenschaften.

CA104 Aluminiumbronze

Diese Legierung bietet gute mechanische Eigenschaften und gute Bearbeitbarkeit, erfordert jedoch für optimale Ergebnisse auch bestimmte Bedingungen, darunter eine optimale Schnittgeschwindigkeit und bestimmte andere Parameter.

Abb. 4: CA104 Al Bronze

Def Stan 02-833 und NES 833 Legierungen

In einer Fertigungsanlage bearbeitete der Arbeiter diese Legierung und bewertete sie nur mit 20 %, als er sie mit Messing verglich. Sie müssen also bei der Bearbeitung dieser Legierung geeignetes Werkzeugmaterial, Kühlmittel und erfahrene Arbeiter verwenden.

Abb. 5: NES 833-Legierung

Verwendung in der Verteidigung und in Spezialindustrien

Die Fähigkeit dieser Legierung, aufgrund ihrer Langlebigkeit Seewasser zu widerstehen, macht sie zur perfekten Wahl für die Schifffahrtsindustrie. Darüber hinaus begünstigt das hohe Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht von Aluminiumbronze die Luft- und Raumfahrtindustrie, dieses Material optimal zu nutzen.

Herausforderungen bei der Bearbeitung von Aluminiumbronze

Im Fertigungsaufbau führte der Arbeiter den Bearbeitungsprozess von Aluminiumbronze durch und kam zu folgenden Ergebnissen:

Werkzeugverschleiß und Abrasivität

Er bemerkte den Verschleiß des Werkzeugs und seine hohe Abrasivität und war sich sicher, dass die Lebensdauer des Werkzeugs beeinträchtigt würde.

Wärmeableitung und Wärmemanagement

Zweitens erhitzt sich das Material schnell, was für ihn bei der Bearbeitung eine große Herausforderung darstellte. Er bestätigte jedoch, dass während des Prozesses kein hochwertiges Kühlmittel verwendet wurde.

Aufrechterhaltung der Maßgenauigkeit und Oberflächengüte

Aufgrund des Kupfergehalts in der Legierungszusammensetzung wurde es für den Arbeiter schwieriger, eine glatte Oberfläche zu erzielen, da das Phänomen des Anhaftens entdeckt wurde.

Schlechte Spanbildung und Schmutzabfuhr

Der Arbeiter stellte eine schlechte Spanbildung aufgrund des Phänomens der Verstopfung fest.

Typische Komponenten und Branchen

Im Folgenden sind die Branchen aufgeführt, in denen diese Legierung häufiger zum Einsatz kommt:

• Marine
• Luft- und Raumfahrtkomponenten
• Industrielle Ausrüstung
• Automobilindustrie
• Öl- und Gassektor

Abb. 6: Bauteile aus Aluminiumbronze

Leistungsvorteile in der Schifffahrt, der Luft- und Raumfahrt und in industriellen Anwendungen

Nachfolgend sind die bei dieser Anwendung beobachteten Leistungsvorteile aufgeführt:

• Mechanische Festigkeit
• Langlebig in Umgebungen mit hoher Beanspruchung
• Funkenfreie Eigenschaften
• Thermische Stabilität
• Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht

Bewährte Verfahren zur Bearbeitung von Aluminiumbronze

Bei einem Besuch bei einem professionellen und erfahrenen Arbeiter, der Aluminiumbronze bearbeitete, konnten wir beobachten, dass er die folgenden Parameter befolgte:

Auswahl optimaler Schneidwerkzeuge

Er entschied sich für Hartmetall- und beschichtete Hartmetallwerkzeuge, die für ihre Langlebigkeit und Verschleißfestigkeit bekannt sind. Zweitens half es ihm, Probleme mit der Erhitzung zu überwinden.

Empfohlene Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe

Der Arbeiter stellte die Schnittgeschwindigkeit auf 60–120 m/min und die Vorschubgeschwindigkeit auf 0.1–0.5 mm/U ein, was zu thermischen Problemen führte.

Schmier- und Kühltechniken

Das Interessante, was uns auffiel, war, dass der Arbeiter ein synthetisches Kühlmittel verwendete und so den Werkzeugschaden schließlich beseitigte.

Strategien zur Minimierung des Werkzeugverschleißes

Wir empfehlen Ihnen die Verwendung der folgenden Strategien, mit denen Sie den Werkzeugverschleiß minimieren können:

• Zeitgerechte Wartung Ihrer Werkzeuge
• Passen Sie die Parameter für die Bearbeitung sorgfältig an.
• Versuchen Sie, eine Kaltverfestigung in der Legierung zu vermeiden

Wärmebehandlung und ihr Einfluss auf die Härte der Legierung

Wenn Ihre Anwendung veränderte Eigenschaften, insbesondere Härte und Festigkeit, dieser Legierung erfordert, muss sie einem speziellen Wärmebehandlungsprozess unterzogen werden. Die empfohlene Behandlung umfasst eine Lösungsglühbehandlung der Probe, gefolgt von einer Alterung für einen bestimmten Zeitraum. Dadurch wird die Härte der Legierung maximiert und sie erfüllt hoffentlich die Anforderungen Ihrer Anwendung, die anfällig für aggressive Umgebungsbedingungen und hohe Belastungen ist.

Oberflächenveredelungsoptionen für Aluminiumbronzeteile

Nachfolgend sind einige der verfügbaren Optionen aufgeführt, falls Ihre Anwendung eine zusätzliche Endbearbeitung für geänderte Eigenschaften und eine längere Lebensdauer erfordert:

Polieren, Beschichten

Verschiedene Tribologielabore bieten Ihnen mechanisches und elektrolytisches Polieren an. Sie müssen nur zur Probe gehen und sie bieten Ihnen die bestmögliche Lösung zur Verlängerung der Haltbarkeit Ihrer Probe.

Oberflächenbehandlung für Korrosionsbeständigkeit

Die von Ihnen hergestellten Teile können weiter behandelt werden, um Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten. Beispielsweise kann das Bauteil eloxiert, thermisch besprüht oder mit anderen Diffusionsbehandlungen wie Nitrieren behandelt werden.

Qualitätskontrolle und Standards

Um die Qualität dieser Legierung zu erhalten, sollten Sie sie zunächst einer Sichtprüfung unterziehen. Wenn diese in Ordnung ist, befolgen Sie die internationalen Normen und scheuen Sie sich nicht, zerstörende und zerstörungsfreie Prüfungen durchzuführen, um eine optimale Leistung sicherzustellen.

Outsourcing der Aluminiumbronzebearbeitung: Warum Sie sich für Tuofa China entscheiden sollten

Tuofa Technology ist mit über 18 Jahren Erfahrung für außergewöhnliche und herausragende CNC-Bearbeitungsdienste bekannt. Sie haben erfahrene Mitarbeiter, die mehrere Herausforderungen durchlaufen, bevor sie dieses Niveau der Perfektion erreichen. Um Kenntnisse im Bereich der Bearbeitung zu erwerben, müssen Sie sie also einmal als Metallurge und Hersteller besuchen.