Bronzebearbeitung: Prozess, Anwendungen und Kosten

Inhalt

Bronzebearbeitung Es ist eine optimale Wahl für die Herstellung von Teilen, die stark bleiben müssen. Es funktioniert gut unter Last und widersteht leicht dem Verschleiß. Man findet es in Zahnrädern, Pumpen und Marinebauteilen. Es rostet nicht und hält der Reibung stand, ohne zu versagen.

Aber wusstest du, dass? Bronze ist schwer zu bearbeiten. Einige seiner Legierungen haften an den Werkzeugen und stumpfen schnell ab. Andere splittern schlecht und beschädigen die Oberflächenbearbeitung. Du kannst nicht dasselbe Setup für jede Bronze-Arbeit verwenden.

Also musst du immer zuerst deinen Bronzetyp überprüfen. Zum Beispiel schneidet C932 glatter, aber C954 erzeugt schnell Wärme. Wenn du nicht vorsichtig bist, kann Bronze deine Werkzeuge verstopfen. Daher stellst du deine Vorschübe und Kühlmittel richtig ein.

Außerdem benötigst du scharfe Einsätze mit enger Spänenkontrolle, um Bronze zu bearbeiten. Wenn die Späne haften bleiben, wird deine Oberfläche schnell beschädigt. Daher musst du darauf achten, die Geschwindigkeiten, die Tiefe und den Werkzeugdruck genau zu überwachen.

Werkstätten, die diese Grundlagen ignorieren, verschwenden Zeit und Geld. Du kannst es dir nicht leisten, grobe Teile zweimal zu reparieren. Die Lebensdauer der Werkzeuge sinkt, der Ausschuss steigt und Deadlines werden verpasst. Deshalb braucht Bronze von Anfang an echte Aufmerksamkeit.

Was ist CNC-Bearbeitung von Bronze?

CNC-Bearbeitung von Bronze Es hilft dir, komplexe Formen mit engen Toleranzen zu schneiden. Du benötigst keine manuellen Einstellungen und kein Raten. Der Prozess ist hochgradig wiederholbar und spart viel Zeit.

Es ermöglicht dir, jede Bewegung und Geschwindigkeit zu kontrollieren. Du musst nur Vorschübe, Tiefen und Werkzeugbahnen mit dem G-Code eingeben. Es folgt automatisch den Werkzeugbahnen. Das bedeutet weniger Fehler und glattere Oberflächen. Du reduzierst den Werkzeugverschleiß, indem du die Bewegungen in Sekunden anpasst.

Das Bearbeiten von Bronze verhält sich anders als bei Stahl und Aluminium. Daher musst du für jeden Job die Geschwindigkeiten und Vorschübe testen. Es ermöglicht dir, die genauen Parameter einzustellen. Auf diese Weise erhältst du saubere Schnitte ohne Überraschungen.

Schritte im Prozess der Bronze-Bearbeitung

Wählen Sie die richtige Bronzelegierung

Verschiedene Bronzelegierungen erfordern individuelle Ansätze für die Bearbeitung. Das Schneidverhalten und die Festigkeiten jedes Legierungsgrads bleiben spezifisch für ihre Klasse. 

Zum Beispiel führt die Schneidleistung von C932 zu einem reibungslosen Betrieb, während C954 höhere Temperaturen und Betriebsgeschwindigkeiten beibehält. Der Auswahlprozess des Jobs erfordert immer, dass du die passenden Bronzearten auswählst.

Die einfacheren Legierungen enthalten Blei. Wenn du Blei-Bronze Sie erhalten eine verbesserte Schneidepräzision sowie eine reduzierte Instrumentenabnutzung. Hochzinnbronze wird während der Bearbeitung Widerstand leisten, es sei denn, es wird eine ordnungsgemäße Vorbereitung durchgeführt. Ihre Auswahl an Legierungen sollte mit den erforderlichen Festigkeitsanforderungen sowie den Verarbeitungseigenschaften übereinstimmen.

Richte die Einrichtung richtig ein

Der Vorbereitungsschritt der Einrichtung beinhaltet eine enge Klemmkraft und Oberflächenklarheit. Unter Druck behält Bronze ihre strukturelle Integrität bei, reagiert jedoch, indem sie ihre Position verändert. 

Die richtige Ausrichtung muss überprüft werden, um zu verhindern, dass das Werkstück versetzt geschnitten wird. Ein sicheres Einrichtsystem liefert präzise Ergebnisse bei jeder Schneidoperation.

Die Installation der Werkzeuge beginnt mit der Auswahl derjenigen, die die gewählte Legierung ergänzen. Die Materialeigenschaften von Hartmetalleinsätzen sorgen dafür, dass sie beim Bearbeiten von Bronze besser abschneiden als Stahlwerkzeuge. 

Der Einsatz von weichen Metallen oder hohen Schneidwinkeln sollte vermieden werden. Die ausgewählten Werkzeuge müssen dazu beitragen, den Maschinenlärm zu minimieren und die Werkzeugkanten vor vorzeitigem Ausfall zu schützen.

Parameter festlegen 

Die Geschwindigkeiten und Vorschübe für Bronze sollten niemals auf Vermutungen basieren. Niedrigere Oberflächengeschwindigkeiten schützen vor Überhitzung der Werkzeuge sowie vor der Ansammlung an den Schneidkanten. Eine konstante Vorschubgeschwindigkeit sorgt für saubere Späne ohne Unterbrechungen. 

Das Kühlmittel muss ohne Unterbrechungen durch den fokussierten Bereich fließen. Du solltest das Werkzeug nicht mit Kühlmittel überfluten, sondern den Fluss bei Bedarf konzentrieren. Das Kühlen des Schnitts, während das Schmieren verhindert wird, erfolgt durch diese Methode. Die richtige Umsetzung der Bronze-Technologie ermöglicht es den Werkzeugen, viel länger zu arbeiten.

Überwachen und beenden Sie den Betrieb

Du musst den Werkzeugverschleiß vom Anfang bis zum Ende überwachen. Das Aussehen von Bronze deutet auf Weichheit hin, aber seine Materialeigenschaften führen zu einer schnellen Abnutzung der Schneide. Die Inspektion der Oberfläche zeigt an, wann du die Schneidwerkzeugeinsätze überprüfen solltest. Ein Werkzeug mit einer scharfen Kante erzeugt saubere Kanten und einfache Konturen.

Eine gründliche Untersuchung jedes Details erfolgt nach dem Schneidvorgang. Alle Produktmaße, Toleranzen und Oberflächen müssen genau den Anforderungen entsprechen. 

Manchmal ist ein Reinigungsdurchgang und eine Polieroperation erforderlich. Der letzte Schritt sorgt dafür, dass deine Teile in einem einsatzbereiten Zustand bleiben.

Durch CNC-Bearbeitungstechnologie können Sie Buchsen, Lager sowie Gehäuse bearbeiten. Ihre Konstruktionsanweisungen führen das System so, dass es ohne Abweichungen oder unregelmäßige Bewegungen funktioniert. Die Maschine produziert gleichmäßig uniforme Teile, egal ob sie kurze oder längere Sequenzen ausführt. Der konstante Betrieb sorgt für zufriedene Kunden und einen reibungslosen Fertigungsfluss.

Häufige Bearbeitungstechniken für Bronze

CNC-Bearbeitung 

Die Verwendung von CNC-Maschinen liefert präzise Ergebnisse und wiederholbare Leistung. Die mechanischen Eigenschaften von Bronze liegen zwischen der Zähigkeit von Aluminium und der Härte von Stahl. Daher sind strenge Anpassungen von Vorschub und Geschwindigkeit unerlässlich. 

Hastige Schneidvorgänge verringern die Lebensdauer des Werkzeugs aufgrund der sofortigen Belastung. Die anfängliche Spindeldrehzahl sollte niedrig sein, während die Vorschubtests von der Auswahl des Bronzegrads abhängen. 

Die erhöhte Vorschubgeschwindigkeit für C932-Bronze ist aufgrund ihrer glatteren Laufeigenschaften möglich. Der langsame Betrieb von C954-Bronze ist notwendig, um eine Wärmeansammlung und den Ausfall des Werkzeugs zu verhindern.

Die Verwendung von steifen Werkzeugen und konstantem Kühlmittelstrom gewährleistet die beste Leistung. Wärmebewirtschaftung und Stabilisierung der Werkzeugschärfe werden durch die Implementierung dieser Ansätze erreicht. Beim Betrieb von CNC-Maschinen zur Herstellung komplexer Teile sollten die Benutzer ihre Werkzeugbahnen richtig planen, um Werkzeugwechsel zu minimieren.

CNC-Fräsen 

Das Wärmehalteverhalten von Bronze macht es schwierig, sie richtig zu bearbeiten. Während Fräsoperationen solltest du Werkzeuge mit scharfen Kanten beibehalten und die Schnittgeschwindigkeit in einem moderaten Tempo halten. 

Die Vermeidung von Wärmeansammlungen ist der entscheidende Faktor, da übermäßige Wärme das Material an das Werkzeug haften lässt.

Du beginnst mit einer flachen Schnitttiefe und behältst konstante Vorschubgeschwindigkeiten bei. Zu tief zu gehen kann während des Prozesses zu Überhitzungsproblemen führen. Bei Fräsoperationen wird Hartmetalleinsätzen verwendet, da sie vor vorzeitigem Versagen der Einsätze schützen. Die Einsätze behalten ihre Schneide besser, insbesondere beim Bearbeiten von schwierigen Bronzelegierungen wie C954.

Die Lebensdauer des Werkzeugs wird durch die Verwendung einer Kühlschmierstoffflutung zur Reduzierung der Reibung verlängert. Um mit steifen Legierungen umzugehen, sollten Mehrfachdurchgang-Fräsverfahren verwendet werden, da sie die Materialbelastung verteilen und gleichzeitig ein glattes Finish erzeugen.

CNC-Drehen 

Das erfolgreiche Drehen von Bronze erfordert das Arbeiten mit niedrigen Geschwindigkeiten. Die Arbeitseigenschaften von Bronze unterscheiden sich von Stahl, da sie bei Hochgeschwindigkeitsoperationen zur Werkstoffverhärtung führen. Beginne mit einer minimalen Schnittgeschwindigkeit, bevor du Änderungen vornimmst, um glatte Oberflächen zu erzielen.

Die Tiefe der Vorschubdurchgänge sollte ausgeprägter sein als die der feinen Fertigungspässe. Ein besseres Oberflächenfinish und eine verringerte Wärmeentwicklung sind das Ergebnis dieses Ansatzes. Sie müssen Hartmetalleinsätze und Schnellstahlwerkzeuge verwenden, um scharfe Kanten zu erhalten.

Regelmäßige Überprüfungen der Werkzeuge auf Abnutzung sind unerlässlich. Bronze-Werkzeuge verringern ihre Schneidkantenqualität schneller als Aluminium- oder Stahlwerkzeuge. Scharfe Werkzeuge hingegen sorgen während ihres Betriebs für ein sauberes, gleichmäßiges Oberflächenfinish.

CNC-Bohr- und Gewindeschneiden 

Verschiedene Bohrtechniken können beim Arbeiten mit Bronzelegierungen verwendet werden. Bohrvorgänge erfordern Werkzeuge mit großen Nuten. Diese entfernen Späne und verhindern ein Verstopfen im Werkstück. Das unsachgemäße Entfernen der Späne führt zum Abstumpfen oder Schrammen des Bohrers.

Die Geschwindigkeit für Bohrvorgänge beginnt mit niedrigen bis moderaten Einstellungen, und Anpassungen müssen vorgenommen werden, um mit den verschiedenen Bronzetypen übereinzustimmen. Der bevorzugte Bohrertyp für harte Bronzestücke ist Hartmetall, während Schnellstahl am besten für weichere Bronze geeignet ist. Ein Kühlschmierstoff-Flutsystem sollte verwendet werden, um die Lebensdauer des Werkzeugs zu erhalten und gleichzeitig die Wärmeansammlung zu reduzieren.

Du solltest Spiralflöten- und Gewindebildende Gewindeschneider zusammen verwenden, um das Material beim Gewindeschneiden besser zu bearbeiten. Beim Bohren von Bronze solltest du eine konstante, kontrollierte Vorschubgeschwindigkeit sicherstellen, da das Metallmaterial die Gewindeschneider verstopfen kann. Abgesehen davon wird die Kontrolle der Vorschubgeschwindigkeit Schäden an den Gewindeschneidern und Unregelmäßigkeiten im Gewinde verhindern.

Oberflächenbearbeitung für Bronze

Der Finish-Prozess kann durch Abrasivstrahlen oder vibratory Finish-Techniken erreicht werden. Diese Methoden entfernen Grate und raue Stellen von der Oberfläche. Wenn du ein Spiegel-Finish für Buchsen und andere Hochleistungsanwendungen benötigst, kannst du Schleifen oder feine Abrasiv-Pads verwenden.

Die Oberflächeninspektion muss nach jedem Durchgang erfolgen. Das Überprüfen von Unregelmäßigkeiten sowie rauen Kanten signalisiert die Notwendigkeit, den Prozess anzupassen. Gleichmäßige Oberflächenverbesserungen erhöhen die Betriebslebensdauer von Bronze-Komponenten, die in stark beanspruchten Bereichen verwendet werden.

Anwendungen der Bronze-Bearbeitung

Lagerringe und Buchsen

Bronze wird in Lageranwendungen aufgrund ihrer außergewöhnlichen Abriebfestigkeit verwendet. Die Komponenten funktionieren unter schweren Lastbedingungen, während sie gleichzeitig die mechanischen Reibungskräfte verringern. 

Die Lebensdauer von Bronze-Lagern übertrifft die der meisten Materialien, wenn sie in Automobil-, Marine- und Industrieanlagen eingesetzt werden. Darüber hinaus minimieren die automatischen Schmierfähigkeiten von Bronze die Betriebskosten für Wartung.

Zahnräder und Kettenräder

Zahnräder und Kettenräder benötigen Bronze als bevorzugtes Material für die Fertigung. Das Material zeigt eine große Haltbarkeit, indem es hohen Betriebsbelastungen standhält. 

You can turn to bronze gears for high-torque applications since they endure corrosion and wear damage. The material finds its applications within automotive transmissions and industrial machinery which demands smooth operation.

Marine Hardware

The high resistance to corrosion makes bronze the optimum material for marine hardware applications. The manufacturing industry regularly uses bronze to produce propellers, valves, and various fittings.

Electrical Connectors

The application of electrical connectors depends heavily on bronze because of its outstanding combination of electrical conductivity with strong mechanical properties. 

The performance of bronze connectors remains stable across all demanding environments where they serve telecommunications equipment, control systems, and power distribution devices.

How Much Does Bronze Cost Per Pound?

Bronze typically ranges from $7 to $8 per pound. However, its price can fluctuate based on the current market. Leaded bronze (such as C932) tends to be on the lower end of the spectrum. While high-tin bronze or aluminum bronze alloys can push prices higher due to the added materials.

Typical Alloy Types & Their Price Ranges

  • Leaded Bronze (C932): It usually costs around 14.04/lb. It is a common choice for bearings and bushings because it’s easier to machine.
  • Aluminum Bronze (C954): Its price can vary between $5–$6 per pound. This alloy is stronger and more resistant to wear, making it more expensive.
  • Tin Bronze (C902): It typically costs $4–$5 per pound. Tin bronze is good for corrosion resistance but might cost more due to the added tin content.

Note: Please note that these prices can vary based on grades and area.

Prices also depend on whether you’re buying in bulk or small quantities. Bulk purchases often come with discounts. These help you save on the per-pound price. However, market factors like copper prices, demand, and the global economy can affect bronze costs from time to time.

Final Thoughts

Machining Bronze is ideal for creating durable and high-functioning parts. It can be processed through CNC machining, milling, and turning to create precise, wear-resistant components. However, the key is choosing the right alloy and controlling heat to validate smooth cuts.

On the application side, bronze is heavily used in bearings, gears, marine hardware, and electrical connectors because it features high strength and corrosion resistance. In general, the cost of bronze ranges from $7 to $8 per pound, but it depends on the alloy.

Unter Othatla Tech, we specialize in CNC bronze machining. Our team provides high precision, efficient production, and high-quality finishes. We use advanced machining capabilities to allow optimal results, even with the most challenging bronze alloys.

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