Usinage CNC du cuivre – Un guide complet

L’usinage CNC du cuivre est l’un des services d’usinage des métaux les plus précis pour la fabrication de pièces en cuivre dans toutes les industries. Le cuivre a une ductilité, une conductivité thermique et électrique élevée, une résistance à la corrosion et à l’usure, une bonne formabilité pendant le travail à chaud et à froid, et est un bon conducteur de chaleur et d’électricité. Ces propriétés en font le bon choix pour l’usinage CNC. Les pièces en cuivre CNC ont une bonne usinabilité et sont l’un des matériaux les plus faciles à usiner. Par conséquent, les pièces en cuivre traitées CNC sont largement utilisées dans l’automobile, l’aérospatiale, la médecine et d’autres industries.

 

Nuances de cuivre et alliages de cuivre couramment utilisés pour l’usinage CNC

Cuivre 101 : il s’agit de la nuance de cuivre la plus pure, contenant 99,9 % de cuivre, et c’est également la plus chère de ces nuances de cuivre. Il est utilisé comme base pour les alliages de bronze et de laiton et est un cuivre pur contenant environ 0,0005 % d’oxygène.

Cuivre C110 : également un cuivre électrolytique résistant, plus facile à traiter que le cuivre 101, et le plus populaire de toutes les nuances de cuivre électrolytique. Le cuivre C110 contient généralement moins de 50 parties par million d’impuretés métalliques, dont le soufre. De plus, il est hautement conducteur, jusqu’à 100 % IACS (International Annealed Copper Standard).

 

(Remarque : le cuivre électrolytique résistant est dérivé du cuivre cathodique. Le cuivre cathodique fait référence au cuivre raffiné par électrolyse. Ce processus consiste à verser des composés de cuivre dans la solution. L’application d’une puissance suffisante permet ensuite de purifier le matériau en cuivre. Par conséquent, la plupart des cuivres électrolytiques contiennent moins d’impuretés que les autres qualités de cuivre.)

 

Bronze : C’est un alliage d’étain, de cuivre et de phosphore connu pour sa dureté et sa résistance. Le bronze est usiné CNC pour produire des roulements et des engrenages.

Laiton : C’est un alliage de zinc et de cuivre connu pour sa maniabilité et sa dureté. Le laiton est usiné en pièces à faible frottement et complexes, notamment des vannes, des engrenages, des roulements et des serrures. Les composants en laiton sont également utilisés dans des applications extérieures où ils peuvent être exposés à l’eau salée et à d’autres contaminants.

Les matériaux en cuivre utilisés dans l’usinage CNC se réfèrent principalement au cuivre seul et à divers alliages de cuivre, notamment le laiton, le bronze, le cuivre rouge (cuivre pur), le cuivre rouge, le cuivre blanc, etc. Parmi eux, le laiton est le matériau de traitement CNC le plus couramment utilisé.

 

Précautions pour l’usinage CNC du cuivre

 

L’usinage CNC du cuivre est plus facile que l’usinage de l’aluminium ou de l’acier de même résistance. Cependant, pour obtenir les meilleurs résultats, vous devez garder à l’esprit les points suivants :

 

1. Choisir la bonne nuance de cuivre

 

Bien que le cuivre soit utilisé avec succès depuis plusieurs années, il s’agit de l’un des matériaux les plus coûteux. Le C101 est moins usinable que le cuivre C110 et est plus rentable. Par conséquent, le choix du matériau dépendra des caractéristiques de votre application.

 

2. Régler la vitesse d’avance

 

La vitesse d’avance est la vitesse à laquelle l’outil de coupe engage la pièce. Par conséquent, la vitesse d’avance correcte doit être réglée avant le traitement des pièces en cuivre, car elle affectera la qualité, la durée de vie et la finition de surface des pièces en cuivre. De plus, le cuivre conduit la chaleur très rapidement et des vitesses d’avance élevées peuvent augmenter l’usure de l’outil au fil du temps.

 

3. Conception pour la fabricabilité

 

Les exigences et spécifications de conception doivent être prises en compte et traitées avant que le cuivre puisse être usiné. Aide à obtenir la fonctionnalité requise pour fabriquer des pièces en cuivre.

 

4. Choisissez le bon matériau pour vos outils

 

De nombreuses plaques de bronze sont faciles à travailler et sont plus souples que l’aluminium et l’acier, qui sont tout aussi résistants. Cela peut entraîner la formation de copeaux et l’usure des outils. Il est donc important de choisir le bon matériau pour vos outils. L’acier rapide est un matériau adapté à l’usinage CNC du cuivre.

 

Traitement de surface après usinage CNC du cuivre

 

Le cuivre est souvent utilisé en raison de sa conductivité thermique et électrique. Par conséquent, de nombreuses finitions de surface utilisées sur d’autres métaux usinés peuvent ne pas convenir au cuivre car elles entravent ces propriétés. Cependant, les pièces en cuivre CNC sont compatibles avec une variété de traitements de surface rentables.

 

1. Électropolissage

 

Le cuivre peut être électropoli pour obtenir une surface extrêmement lisse et brillante. Ce processus élimine une minuscule couche de matériau de la surface, généralement entre 0,0001 pouce (0,00254 mm) et 0,0025 pouce (0,0635 mm). L’électropolissage peut encore améliorer la résistance à la corrosion sans affecter la conductivité.

 

2. Placage

 

Le placage métallique du cuivre est souvent utilisé pour aider à prévenir l’oxydation de sa surface extérieure tout en maintenant la conductivité électrique et thermique. En particulier, le placage en métal précieux (comme le placage à l’argent ou à l’or) peut fournir une faible résistance de contact pour maintenir une excellente conductivité et une excellente soudabilité. Les pièces en cuivre sont nettoyées à la lumière et une passivation et une anodisation courantes des pièces en cuivre sont également effectuées.

 

3. Polissage chimique

 

Lors du traitement CNC des matériaux en cuivre, vous constaterez peut-être que si les produits en cuivre estampés ne sont pas nettoyés et laissés pendant une semaine avant le nettoyage, de l’oxyde noir se produira à la surface de certains produits. S’il s’agit d’un problème avec le matériau en cuivre lui-même, il est difficile de le résoudre d’un point de vue technique. La seule façon de le résoudre est de traiter les produits noircis. La méthode est relativement simple, qui consiste à polir les pièces en cuivre. Le but du polissage des pièces en cuivre est de restaurer la couleur et le lustre d’origine de la surface noircie.

   

 

Le cuivre et les alliages de cuivre sont connus pour leur excellente usinabilité et leurs propriétés bénéfiques. Si vous souhaitez en savoir plus sur l’usinage CNC et les propriétés associées de divers matériaux. Veuillez nous contacter, AIXI sera toujours prêt à vous aider à mieux concevoir des prototypes de produits. Et fabriquez avec précision des pièces en cuivre tout en répondant à leurs exigences de finition de surface, de précision et de tolérance.