يعد النحاس بلا شك أحد أكثر المواد استخدامًا على هذا الكوكب. إن احتمال تفاعلك مع السبيكة المعدنية بطريقة أو بأخرى حتى قبل مغادرة منزلك مرتفع بشكل يبعث على السخرية. مقابض الأبواب، الآلات الموسيقية، الأثاث، الصنابير، الحمام تركيبات - سمها ما شئت. والأكثر إثارة للاهتمام هو أن استخدام المواد النحاسية يحل محل الاستخدام المنزلي وأصبحت الدعامة الأساسية في العديد من الصناعات ، بما في ذلك صناعة النماذج الأولية السريعة. في دليل المواد النحاسية هذا ، سنفحص بعض خصائص واستخدامات النحاس الأصفر في هذه المقالة. أيضًا ، ستتعرف على أنواع ودرجات النحاس المختلفة. هناك المزيد. سنلقي نظرة عامة على بعض النصائح ذات الصلة لاختيار مادة نحاسية للنماذج الأولية السريعة.
خصائص النحاس
النحاس الأصفر هو سبيكة معدنية تتكون في الأساس من النحاس والزنك. وتتكون نسبة النحاس الأصفر النموذجية من 67% نحاس و33% زنك. ويتكون النحاس الأصفر اليوم من عدة معادن أخرى بنسب صغيرة لتحسين خصائصه. ومن بين هذه المعادن الزرنيخ والرصاص والألمنيوم والسيليكون.
الشيء الجيد مع النحاس هو أن نسبة المكونين المعدنين الرئيسيين - النحاس والزنك - يمكن أن تتنوع اعتمادًا على مادة النحاس الأصفر التي سيتم استخدامها. ومع ذلك ، فإن هذا يعني أيضًا أن خصائص النحاس الأصفر ليست عالمية ، اعتمادًا على تركيبة النحاس الأصفر.
تبرر بعض خصائص النحاس استخدامه على نطاق واسع في صناعة النماذج الأولية السريعة وتصنيع الآلات النحاسية المخصصة. دعونا نفكر بإيجاز في هذه الخصائص.
تطويع
النحاس عبارة عن سبيكة قابلة للطرق للغاية. في حين أن هذه القابلية للطرق ترجع في المقام الأول إلى النحاس، إلا أن النحاس أكثر مرونة من النحاس والزنك. تعتبر هذه القدرة على التحمل ميزة إضافية في النماذج الأولية السريعة وصناعة تصنيع الآلات النحاسية المخصصة ، حيث يمكن للمصنعين بسهولة سحب السبائك إلى أشكال وأشكال مختلفة. ينطبق هذا المنطق أيضًا عند استخدام خيوط نحاسية ثلاثية الأبعاد.
مقاومة للتآكل
تعتبر مقاومة التآكل من أكثر الخصائص المرغوبة للمواد في النماذج الأولية السريعة وتصنيع الأجزاء. هذا منطقي في العالم أيضًا ، حيث يمكن للمواد المقاومة للتآكل الاحتفاظ بسلامتها الخارجية ومظهرها لفترة طويلة. مادة النحاس مقاومة للغاية للتآكل. هذا يرجع بشكل رئيسي إلى نقص الحديد في النحاس الأصفر. تشير التقارير أيضًا إلى أن النحاس الأصفر يقاوم التآكل الجلفاني الناتج عن المياه المالحة ، وهو أكثر تآكلًا من المياه العذبة. هذه الخاصية مفيدة بشكل خاص مع خيوط ثلاثية الأبعاد من النحاس الأصفر.
جماليا
يتمتع النحاس بمظهر ذهبي لامع فريد. تلعب التركيبة النحاسية دورًا كبيرًا في اللون النهائي للمادة النحاسية. يمنح المحتوى العالي من النحاس لونًا ضارب إلى الحمرة ، في حين أن المزيد من الزنك يعني أن مادة النحاس الأصفر أكثر فضية في اللون. التركيز على الخصائص الخارجية للمواد في النماذج الأولية السريعة في أعلى مستوياته على الإطلاق. يولي المصنعون مزيدًا من الاهتمام بالجمال الآن ، ولا يصبح الأمر أفضل بكثير من المظهر الذهبي اللامع للمواد النحاسية.
معالجة سهلة
من بين الخصائص المرغوبة الأخرى لمادة النحاس في النماذج الأولية السريعة سهولة تصنيعها. فهي تتمتع بعمر طويل للأداة، ومعدلات تغذية عالية، وقابلية عالية للسحب، ومرونة، وهي كلها أحلام كل ميكانيكي، وخاصة مع العمليات مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد للنحاس.
ارتفاع قوة الشد
على الرغم من كونها آلية للغاية وسهلة التشكيل ، إلا أن المواد النحاسية تتمتع بقوة شد عالية. حتى أن الخبراء يقارنون قوة شدها بمقاومة الفولاذ الطري. ستكون الأجزاء المصنوعة من مادة النحاس متينة وقوية ، مما يزيد من متانتها الإجمالية.
الموصلية الكهربائية ممتازة
النحاس معدن موصل للغاية ، ويرجع ذلك أساسًا إلى النحاس. في حالة عدم معرفتك ، فإن النحاس هو ثاني أكثر المعادن موصلة للكهرباء. إن مواكبة الموصلية الكهربائية العالية للنحاس هي خصائصه الحرارية الجيدة. هذا يعني في النهاية أن النحاس الأصفر مفيد في المكونات المطلوبة لتكون موصلات كهربائية جيدة في درجات الحرارة المرتفعة.
هذا الموضوع ذو علاقة بـ: ما هي الاختلافات بين النحاس والبرونز مقابل النحاس؟
أنواع النحاس
هناك أنواع مختلفة من النحاس الأصفر - أكثر من 60! يعتمد تصنيف النحاس الأصفر على عوامل مختلفة ، مثل التركيب البلوري ، ومحتوى الزنك ، واللون ، وما إلى ذلك. ومع ذلك ، فإن الاختلافات الرئيسية بين أنواع النحاس المختلفة يتم تحديدها من خلال هيكلها البلوري.
يتكون النحاس من معدنين رئيسيين - النحاس والزنك. نظرًا لاختلاف هاتين المادتين في بنيتهما الذرية ، فقد تتحدان بشكل مختلف ، اعتمادًا على نسبة كل محتوى ودرجة حرارة المجموعة.
بالنظر إلى هذه العوامل ، قد تحتوي المواد النحاسية على ثلاثة أنواع مختلفة من الهياكل البلورية. هم:
ألفا براس
يحتوي هذا النوع من النحاس على أقل من 37% من الزنك. من حيث البنية المجهرية، فإن نحاس ألفا له هياكل بلورية مكعبة مركزية الوجه. أنها تشكل بنية بلورية متجانسة. نظرًا لأنها أكثر ليونة من أنواع النحاس الأخرى، فمن الأسهل العمل عليها على البارد وثنيها ورسمها ولفها. أحد أكثر أنواع نحاس ألفا شيوعًا هو النحاس 70/30 الذي يحتوي على 70% نحاس و30% زنك. هذا النوع من نحاس ألفا مقاوم جدًا للتآكل ويمكن تشغيله على البارد بسهولة.
في المعالجة الآلية ، تُستخدم نحاس ألفا لتصنيع المسامير ، والمسامير ، والمشابك ، وملامسات الزنبرك ، والعديد من الأجزاء الآلية الأخرى.
بيتا براس
يحتوي نحاس بيتا على نسبة أعلى من الزنك مقارنة بنحاس ألفا ، حيث يحتوي على أكثر من 45٪ من الزنك. هذا النوع من النحاس الأصفر هو الأصعب والأقوى بين الأنواع الثلاثة. لكنها ليست مطيلة مثل نظرائها الأخريين ويمكن أيضًا أن تكون ساخنة أو مصبوبة. تشكل النحاس الأصفر بيتا بلورة بنية بيتا. لديهم بنية بلورية مكعبة محورها الجسم من حيث البنية المجهرية. يُعد Beta brass مفيدًا في تصنيع الحنفيات والأشياء العتيقة والمواد الأخرى ذات الأجزاء المعقدة.
ألفا بيتا براس
اسم آخر لنحاس ألفا بيتا هو النحاس المزدوج. كما يوحي الاسم بقوة، فهي مزيج من هياكل حبيبات النحاس ألفا وبيتا. تحتوي على ما بين 37% إلى 45% من الزنك. يعتمد التوازن بين مكونات ألفا وبيتا للنحاس المزدوج بشكل كبير على محتوى الزنك. سيكون هيكل حبيبات ألفا أكثر شيوعًا كلما اقتربت نسبة الزنك النحاسي من 37٪. وبالمثل، فإن وجود تركيبة النحاس أقرب إلى 45٪ من الزنك يعني المزيد من بنية حبيبات بيتا.
تتمتع نحاس ألفا بيتا بليونة وصلابة باردة أفضل من نحاس ألفا. كما أنها أرخص وأكثر شيوعًا من نحاس ألفا.
على الرغم من ذلك ، فإن أحد الجوانب السلبية لنحاس ألفا بيتا هو التآكل الناتج عن إزالة التكسير. هذا هو ترشيح الزنك من سبائك النحاس ، مع ترك عنصر النحاس فقط من النحاس الأصفر.
نحاس ألفا بيتا مفيد في صناعة وصلات الحنفية ، يتوقف، صمامات المبرد ، إلخ.
درجات متوفرة من النحاس الأصفر
النحاس نفسه هو مصطلح شامل لمجموعة متنوعة من السبائك المعدنية. على الرغم من أن المعدنين الرئيسيين هما النحاس والزنك، إلا أن تكوين النحاس لهذين المعدنين الفرديين قد يختلف من حيث النسبة. وهذا هو السبب أيضًا في أن خصائص النحاس ليست عالمية. بسبب هذه الاختلافات، هناك مجموعات أو درجات مختلفة من المواد النحاسية. هذه الدرجات لها استخدامات مختلفة في النماذج الأولية السريعة.
سبيكة 260
يعد هذا النوع من النحاس أحد أكثر أنواع النحاس استخدامًا صناعيًا اليوم. تُعرف السبيكة 260 أيضًا باسم النحاس 70/30. وهذا يعني أنه يحتوي على 70% نحاس و30% زنك. ولعل السبب الرئيسي لاستخدامه على نطاق واسع هو ليونة عالية. يمكن للمرء بسهولة رسم هذا الصف في أشكال وأشكال مختلفة دون المساس بقوته وصلابته. كما أن السبائك 260 ليست عرضة للتآكل الناتج عن إزالة الزنك مثل درجات النحاس الأخرى. كما أنها تتمتع بخصائص عمل باردة جيدة.
تعتبر سبيكة 260 عنصرًا حيويًا في تصنيع مكونات الذخيرة والسيارات ومختلف أدوات التثبيت.
سبيكة 280
يُعرف هذا النوع أيضًا باسم معدن مونتز، الذي سمي على اسم جورج مونتز، مخترعه، الذي طور السبيكة المستخدمة في بطانة هياكل القوارب. السبيكة 280 هي درجة نحاس تحتوي على 60% نحاس و40% زنك. هذا النوع من النحاس عالي القوة، وطبيعته القوية جدًا تجعله ضروريًا في تصنيع النحاس المخصص. وهي مناسبة بشكل خاص لتصنيع المكونات البحرية والمعمارية.
سبيكة 360
يُشار إلى السبيكة 360 أيضًا بالنحاس الحر لأنه من السهل قطعها وحفرها. ترجع سهولة القطع في المقام الأول إلى الرصاص الذي يشكل حوالي 3% من تركيبة النحاس. تعتبر سبيكة 360 هي درجة النحاس الأكثر شيوعًا في الصناعة - ولأسباب وجيهة أيضًا! على الرغم من كونها ناعمة وقابلة للسحب، إلا أنها تتمتع بقوة شد لا تصدق. ويعني ذلك سهولة المعالجة العالية. لدرجة أنه هو معيار الصناعة لقابلية التشغيل الآلي. كما أنه مقاوم جدًا للتآكل ورائع لعمليات اللحام والنحاس.
تعتبر Alloy 360 إحدى المواد المستخدمة في تصنيع أدوات التثبيت والتركيبات والعديد من مكونات الأجهزة.
سبيكة 385
هذه السبيكة لها لقب برونزي معماري. لا تنخدع ، رغم ذلك ؛ لا يزال نحاسيًا. يحتوي على نسبة عالية نسبيًا من الزنك. مثل سبيكة 360 ، سبيكة 385 قابلة للمعالجة بشكل كبير. هذا يجعلها مفضلة لدى المعجبين بين الشركات المصنعة في صناعة النماذج الأولية السريعة وتصنيع الآلات النحاسية المخصصة. يتم استخدامه بشكل أساسي في الصناعة المعمارية لتصنيع مكونات مختلفة ، ولكنه أيضًا سهل الاستخدام وذو صلة بالفنانين.
سبيكة 464
التركيب النحاسي للسبائك 464 هو كما يلي: 59٪ نحاس ، 40٪ زنك ، 1٪ قصدير ، وكميات دقيقة من الرصاص. يمنح هذا التركيب الفريد معدلات شد عالية جدًا على السبائك المعدنية. إن كونك أقوى من العديد من درجات النحاس الأخرى في الصناعة يؤثر على قدرتها على الماكينة إلى حد معقول.
زاوية أخرى للتكوين الفريد لهذه الدرجة من النحاس الأصفر هي مقاومتها للتآكل ، حتى في المياه المالحة. هذه الخاصية ، على وجه الخصوص ، جعلتها مفيدة جدًا في تصنيع المكونات التي ستتعرض لمحتوى عالٍ من الرطوبة ، مثل معظم مكونات السفن البحرية. وهذا ما يفسر أيضًا اسمه الآخر - النحاس البحري.
إيجابيات وسلبيات مادة النحاس في النماذج الأولية السريعة
الايجابيات
- لطيفة على العيون ، مما يعطي المنتج النهائي مظهرًا رائعًا
- سبيكة ميكانيكية للغاية
- خصائص مقاومة ممتازة للتآكل
- يتمتع النحاس بخصائص توصيل كهربائية وحرارية ممتازة
- خصائص احتكاك منخفضة
- يتمتع النحاس بخصائص إعادة تدوير جيدة
سلبيات
- النحاس الأصفر عرضة للبهتان الأسود ويتطلب صيانة دورية
- قد يجعل المحتوى العالي من الزنك مادة النحاس الأصفر عرضة للتخلص من التكسير
- قد تظهر شقوق الإجهاد بعد فترة
معادن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي من RapidDirect
هناك العديد من المعادن المستخدمة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. أحد هذه المعادن أو ، بشكل أكثر ملاءمة ، السبائك المعدنية هو النحاس الأصفر. استخدام النحاس في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي يرجع في الغالب إلى العديد من صفاته المرغوبة للغاية ، مثل التوصيل الكهربائي الممتاز ، والتشغيل الآلي الجيد ، والاحتكاك المنخفض.
إذا كنت بحاجة إلى معلومات حول المواد النحاسية لتلبية احتياجاتك في مجال التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، فإن RapidDirect هي الشركة التي تحتاج إليها. لدينا أيضًا خبراء على استعداد دائمًا لمساعدتك في جميع أعمال التشطيب أو الخدمات التي تتضمن النحاس.
يمكنك تحميل ملف التصميم الخاص بك والحصول على عرض أسعار فوري ، بالإضافة إلى ملاحظات DfM. أنت أيضًا حر في التواصل معنا إذا كانت لديك أي أسئلة أو كنت بحاجة إلى توضيحات حول استخدام النحاس الأصفر في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
نصائح لاختيار مادة نحاسية لأفضل تطبيق في النماذج الأولية السريعة
النحاس هو سبيكة معدنية مفيدة للغاية في تصنيع الصفائح المعدنية, النماذج الأولية السريعة, التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. هناك شيء واحد لا يعرفه الكثيرون عن هذه السبيكة ، وهو أنها مصطلح شامل للعديد من السبائك المعدنية المختلفة. ماذا نعني؟ تحتوي العديد من السبائك المعدنية على التركيب الأساسي للنحاس الأصفر من النحاس والزنك ولكن بنسب متفاوتة.
هذه الاختلافات في التركيب تعني أيضًا اختلافات في الخصائص ، وفي النهاية ، الاستخدام. لذلك ، لا يمكن للمرء فقط اختيار أي نوع أو درجة من النحاس الأصفر عند النماذج الأولية السريعة أو تصنيع الأجزاء المخصصة. فيما يلي بعض النصائح التي ستساعد في تحديد أفضل المواد النحاسية في النماذج الأولية السريعة ، الأدوات السريعة، والقطع النحاسية المخصصة.
ضع في اعتبارك المظهر
قبل اتخاذ قرار بشأن مادة النحاس، ضع في اعتبارك مظهرها وتأثيرها على منتجك النهائي. عادةً ما يكون للنحاس لون ذهبي لامع، لكن هذا اللون عرضة للتغيير اعتمادًا على تركيبة النحاس والزنك. إذا كان منتجك النهائي يحتاج إلى مظهر أكثر وردية، فكر في اختيار مادة نحاسية ذات محتوى نحاسي أعلى. إذا كنت تفضل مظهرًا أكثر فضية، فابحث عن المواد النحاسية التي تحتوي على نسبة أعلى من الزنك.
ما هي القوة المطلوبة للمنتج النهائي؟
المواد النحاسية لها قوة شد مختلفة. في حين أن المواد ذات معدلات مقاومة الشد العالية جدًا ستكون أقوى وأكثر ثباتًا ، فقد تكون سهولة تصنيعها منخفضة. عليك فقط تقييم مدى القوة التي تريد أن يكون عليها منتجك النهائي ومحاولة إيجاد توازن.
تقييم مقاومة التآكل
التآكل هو أحد الممنوعات للعديد من المعادن - وليس النحاس. لا تحتوي المواد النحاسية عادةً على الحديد ، مما يجعلها مقاومة تمامًا للتآكل. بعض درجات وأنواع النحاس أكثر مقاومة للتآكل من غيرها. على سبيل المثال ، في تصنيع مكونات أوعية المحيطات ، يجب أن يكون النحاس ذو خصائص مقاومة عالية للتآكل أمرًا ضروريًا. ينطبق هذا أيضًا على المواد التي تحتوي على المياه المالحة.
افحص القابلية للقطع
بشكل عام ، يتمتع النحاس بخصائص آلية جيدة. لذلك ، في كثير من الأحيان ، عندما يقال إن مادة النحاس لديها قدرة ميكانيكية ضعيفة ، فعادة ما تكون مرتبطة بالمواد النحاسية الأخرى. الآن بعد أن أثبتنا ذلك ، قد تتطلب بعض عمليات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي معالجة سهلة للغاية. نعم ، حتى على حساب القوة. على العكس من ذلك ، قد يحتاج المرء إلى التخلي عن سهولة المعالجة للحصول على قوة إضافية. افهم كل هذه الأمور قبل اتخاذ قرارك.
خاتمة
يعتبر النحاس من أكثر السبائك المعدنية استخدامًا في العالم اليوم. يتم استخدامه في صناعات مختلفة لأسباب مختلفة وبطرق مختلفة. الصناعة التي نهتم بها هي صناعة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وصناعة النماذج الأولية السريعة.
كما يجب أن تكون قد رأيت في المقالة ، تدخل العديد من العوامل المختلفة في اختيار مادة نحاسية تلبي احتياجات تصنيع النحاس الأصفر المخصصة. حتى الاختلافات الطفيفة في تكوين النحاس قد تؤدي إلى تغييرات كبيرة في الممتلكات. لا يمكن ترك مجال للشكوك في عمليات معينة ، مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد على النحاس. هذا يجعل من الأهمية بمكان أن تكون على دراية بجميع العوامل الأساسية قبل التعامل مع سبائك النحاس الأصفر.
