Prehľad medi
Triedy medi
Meď je známy kov, ktorý je známy svojou vodivosťou a všestrannosťou a je dostupný v rôznych stupňoch. Tieto druhy medi sa bežne vyberajú na základe ich vhodnosti pre rôzne technické potreby, ktoré môžu siahať od jednoduchých dielov až po zložité systémy. Tu sú niektoré zliatiny medi, ktoré sa najčastejšie používajú:
- Zliatina 101: Bezkyslíková vlastnosť tejto triedy zvyšuje jej elektrickú vodivosť a pružnosť, vďaka čomu je vhodná pre aplikácie vyžadujúce tieto vlastnosti, ako je napríklad moderná elektronika a presné strojárske práce.
- Zliatina 110 (elektrolytická meď): Má najvyššiu elektrickú a tepelnú vodivosť medzi druhmi medi a pôsobivú tvárnosť a ťažnosť. Často sa používa v elektrických systémoch, kde sa musí zachovať účinnosť.
- Zliatina 122: Táto zliatina má veľa spoločného so zliatinou 110, líši sa však zvýšenou obrobiteľnosťou, zvariteľnosťou a kujnosťou. Vďaka týmto vlastnostiam je ideálna pre vodovodné armatúry a priemyselné aplikácie, kde je dôležitá jednoduchá výroba.
- Zliatina 145 (telúrna meď): Táto zliatina medi s obsahom telúru približne 0,7 % je známa svojou vynikajúcou obrobiteľnosťou a lepšou tepelnou a elektrickou vodivosťou v prípadoch vyžadujúcich vysokú vodivosť, ale zložité obrábacie operácie.
Použitie medi
Vďaka svojim výnimočným mechanickým vlastnostiam nachádza meď uplatnenie v mnohých priemyselných odvetviach, ktoré vyžadujú trvanlivosť, odolnosť proti korózii alebo vodivosť. Medzi kľúčové oblasti, v ktorých sa tento kov využíva, patria;
- Chladiče a výmenníky tepla: Vďaka svojej vynikajúcej tepelnej vodivosti je meď vhodnou voľbou pre chladiče alebo výmenníky tepla. Základné komponenty v počítačových centrálnych procesoroch (CPU) až po veľké zariadenia, ktoré vyžadujú chladiace alebo vykurovacie systémy, zvyšujú účinnosť tým, že zabraňujú prehrievaniu.
- Architektonické komponenty: Prírodný pôvab medi a jej dlhá životnosť sú pre staviteľov aj architektov očarujúce. Vo veľkej miere sa používa v strešných krytinách, fasádach a dekoratívnych prvkoch, ktoré poskytujú dodatočnú estetiku a štrukturálnu integritu.
- Elektromotory: Meď je pri výrobe elektromotorov vhodnejšia ako iné kovy, pretože má vysokú elektrickú vodivosť. To znamená, že motory pracujú efektívne s minimálnymi energetickými stratami.
- Telekomunikačné komponenty: V telekomunikačnom priemysle sa z medi vyrábajú káble, vodiče a iné dôležité komponenty, ktoré spoľahlivo prenášajú signály.
- Komponenty proti biologickému znečisteniu v ponorkách: Meď má antibakteriálne vlastnosti, vďaka ktorým je ideálna pre komponenty ponoriek, kde dochádza k biologickému znečisteniu. Pomáha zachovať funkčnosť a prevádzkyschopnosť takýchto súčiastok, aj keď sú vystavené drsným morským podmienkam.
Prehľad bronzu
Triedy bronzu
Rôzne zloženia vedú k rozdeleniu bronzových zliatin do tried s rôznou univerzálnosťou a pevnosťou. Medzi dve bežne používané triedy bronzu patria;
- Zliatina 932: Tento cínový bronz s vysokým obsahom cínu sa používa najmä na výrobu puzdier a podložiek. Jej zloženie je navrhnuté tak, aby uľahčovalo obrábanie a zvyšovalo trvanlivosť.
- Zliatina 954: Táto zliatina sa nazýva hliníkový bronz a obsahuje hliník, ktorý jej dodáva silnú húževnatosť. Vďaka svojej pevnosti sa bežne používa pri požiadavkách na robustnú podporu, ako sú priemyselné stroje a zariadenia.
Žiadosti o bronz
Vlastnosti, ktoré sprevádzajú zliatiny, umožňujú použitie bronzu v rôznych oblastiach. Tu sú niektoré typické aplikácie bronzu:
- Ložiská a puzdrá: Patrí medzi najrozšírenejšie spôsoby použitia bronzu. Vďaka svojej vynikajúcej odolnosti proti opotrebovaniu a korózii sa bronz často používa na výrobu ložísk a puzdier v automobiloch a priemyselných strojoch.
- Námorné vybavenie: Vďaka svojim materiálovým vlastnostiam je bronz vhodný na výrobu námorných zariadení, ako sú lodné armatúry, lodné skrutky, morské plošiny atď.
- Sochárske umenie: Umelci pri tvorbe sôch častejšie používajú bronz, pretože sa dá ľahko formovať a nie je ľahké ho rozbiť. Niektoré slávne historické sochy boli vytvorené z bronzu.
- Petrochemické zariadenia: V ropnom a chemickom priemysle si rôzne zariadenia, ako sú ventily, čerpadlá alebo potrubné systémy, vyžadujú dobré mechanické vlastnosti a hliníkové/oceľové medené pásy alebo drôty opletené z pocínovaných fosforových bronzov atď., ktoré používajú výrobcovia konektorov/pružín, vyššiu odolnosť proti korózii, ktorú môžu poskytnúť vysokopevnostné bronzy.
- Elektrické konektory: Elektrické vodivé materiály zahŕňajú berylium z medi potiahnuté titánom/cínom/striebrom, medené pásy alebo drôty opletené z pocínovaných fosforových bronzov atď., ktoré používajú výrobcovia konektorov/pružín, najmä tých, ktoré potrebujú odolnosť voči oxidácii.
- Komponenty dopravných vozidiel“: Ložiská pre prevodovky boli vyrobené z tepelne odolných/protikoróznych/vysoko odolných bronzov, rovnako ako mnohé iné dôležité komponenty lietadiel a automobilov.
Prehľad mosadze
Triedy mosadze
Mosadz, kovová zliatina zložená najmä z medi a zinku, je známa svojou univerzálnosťou a rozdeľuje sa do rôznych typov podľa percentuálneho zloženia jednotlivých prvkov. Tieto rôzne druhy upravujú vlastnosti tejto zliatiny tak, aby vyhovovali konkrétnym použitiam, najmä v presnom strojárstve, stavebníctve a námorníctve.
- 260 Alloy (Cartridge Brass): Okrem toho, že sa vo veľkej miere používa na výrobu automobilových súčiastok, spojovacích materiálov a munície, má zliatina 260 vynikajúce vlastnosti pri spracovaní za studena. Ponúka odolnosť v oblasti obrábania CNC prototypov a výroby dielov.
- 272 Zliatina (žltá mosadz): Zliatina 272 s približne 33 % obsahom zinku podporuje zvariteľnosť, vďaka čomu je veľmi cenná v priemyselnej výrobe, kde sú dôležité silné a spoľahlivé zvary.
- 330 Zliatina: Preto je ľahko obrobiteľná a najlepšie sa hodí na obrábanie za studena. Vďaka svojej prispôsobivosti a odolnosti voči korózii sa používa najmä ako materiál na vodovodné potrubia alebo potrubia.
- 360 zliatina (voľne rezaná mosadz): 360 Alloy je najpoužívanejšia mosadzná zliatina s vynikajúcou kujnosťou a obrobiteľnosťou, vďaka čomu je vhodná na jemné práce pri spájkovaní alebo tvrdom spájkovaní. Bežne sa používa pri výrobe malých zložitých dielov, ako sú armatúry, spojovacie prvky a ventily.
- Zliatina 385 (architektonická mosadz): Vďaka vysokému pomeru pevnosti k hmotnosti je vhodná na konštrukčné prvky v rámci architektonických konštrukcií, kde je rozhodujúcim faktorom krása a dlhá životnosť.
- 464 Zliatina (námorná mosadz): Táto mosadzná zliatina odolná voči korózii, ktorá je určená najmä pre drsné podmienky morského prostredia, je cenená, pretože odoláva teplotným zmenám a je kompatibilná s rôznymi metódami, ako je zváranie, spájkovanie alebo ohýbanie pri práci s kovom. Preto si jej použitie vyžaduje námorný hardvér, napríklad pri stavbe lodí.
- 353 Zliatina (hodinová mosadz): Je známa ako výborne opracovateľný materiál a zvyčajne sa používa v hodinárskom priemysle pri výrobe hodiniek, ktoré musia byť presné a spoľahlivé.
Aplikácie pre mosadz
Mosadz je veľmi všestranná kovová zliatina, ktorá je cenená pre svoje estetické vlastnosti a funkčné vlastnosti, vďaka ktorým je vhodná na rôzne zákazkové aplikácie. Jedinečný zlatý odtieň tohto materiálu, ktorý pripomína zlato, ho robí atraktívnejším na dekoratívne účely. Na druhej strane sa dá ľahko opracovať a obrábať, takže je ideálny na úlohy náročné na presnosť. Nižšie uvádzame niektoré významné oblasti, v ktorých mosadz nachádza uplatnenie:
- Hudobné nástroje: Dychové hudobné nástroje: Dychové hudobné nástroje sa uprednostňujú, pretože ich zvukové vlastnosti poskytujú bohaté a rezonujúce tóny.
- Šperky: Vyzerá ako zlato, preto sa s obľubou používa na výrobu rôznych druhov lacnejších šperkov, ktoré stále vyzerajú dobre.
- Vodovodné armatúry: Odolnosť voči korózii a pevnosť mosadze sú dokonalými vlastnosťami pre vodovodné armatúry, ktoré prinášajú trvanlivosť a spoľahlivosť vodovodným systémom.
- Elektronika a elektrické svorky: Napríklad v elektronickom priemysle, kde je potrebná vysoká vodivosť, sa mosadz bežne používa v elektrických svorkách a konektoroch.
- Dverové lišty – Pri architektonických aplikáciách, ako sú dverové lišty alebo iné príslušenstvo vyžadujúce odolnosť a estetiku, sa hodí mosadz.
Mosadz vs. bronz vs. meď: porovnanie a analýza materiálov
Zloženie prvkov
Spomedzi týchto troch kovov je meď jediným prírodným kovom. Je to prvok, ktorý sa prirodzene vyskytuje ako (neželezný) kov a môže sa priamo použiť v mnohých použiteľných výrobných technikách. Naopak, mosadz a bronz sú zliatiny, nie čisté kovy.
Medz je zliatina medi a zinku, zatiaľ čo bronz sa skladá z medi a cínu, čo zdôrazňuje ich odlišné zloženie. Na špecifické priemyselné účely možno mosadz obohatiť pridaním takých zložiek, ako je olovo, mangán, železo, kremík a hliník . V prípade bronzu sa skladá,aby sa zvýšila pevnosť alebo odolnosť, môže mať aj rôzne zložky vrátane fosforu, hliníka niklu alebo zinku.
Elementárne zloženie týchto kovov podčiarkuje ich jedinečné použitie a vlastnosti, a preto sú pre svoju povahu užitočné rôznymi spôsobmi. Inými slovami, zatiaľ čo meď je priamo použiteľná v rôznych formách, pretože sa vyskytuje v prírode, zliatiny mosadze a bronzu im môžu dodať na mieru šité vlastnosti potrebné pre rôzne aplikácie v rôznych odvetviach.
Odolnosť proti korózii
Mosadz má lepšiu odolnosť proti korózii ako meď aj bronz. Vďaka tomu je ideálna pre morské prostredie s vysokou mierou korózie slanej vody. Nasleduje meď, ktorá má dobrú odolnosť proti korózii vďaka svojim ochranným povlakom, zatiaľ čo bronz býva v náročných morských podmienkach menej účinný.
Mosadz má nižšiu odolnosť voči korózii ako bronz alebo meď, ak je vystavená slanému alebo vlhkému prostrediu.
Súhrnne možno povedať, že najvyššiu odolnosť proti korózii má bronz, potom meď a najnižšiu mosadz.
Hmotnosť
Rozdiel v hmotnosti medzi mosadzou, bronzom a meďou do značnej miery určuje vhodnosť. Z porovnania hmotnosti bronzu a mosadze vyplýva, že tieto dva kovy vážia približne rovnako, hoci v niektorých prípadoch si ľudia môžu vybrať jeden kov namiesto druhého, pretože váži menej.
Majú hustotu 8720 kg/cu.m mosadz je ľahšia ako ostatné kovy v tejto skupine. Hustota bronzu sa pohybuje v rozmedzí 7400-8900 kg/cu.m, zatiaľ čo meď je na druhej strane ťažká 8930 kg/cu.m.
Hierarchia hmotnosti: Meď> Bronz> Mosadz je významná pre výber materiálov na základe konštrukčných požiadaviek a nákladovej efektívnosti.
Tvrdosť
Tvrdosť mosadze podľa Brinella sa pohybuje v rozmedzí od 55 do 73, čo ju vďaka jej zvukovým vlastnostiam robí vhodnou voľbou pre mechanické aplikácie vrátane hudobných nástrojov. To je iný spôsob, ako povedať, že mosadz môže vykazovať rôzne zloženia, ktoré sa líšia tvrdosťou.
Tvrdosť medi je približne 35 na spodnej hranici a táto mäkkosť je výhodná v elektrotechnických a vodárenských oblastiach, kde sa vyžaduje poddajnosť a vodivosť. Je dôležité poznamenať, že meď má tvrdosť približne 35 na spodnom konci, vďaka čomu je dostatočne mäkká na elektrické prípojky alebo potrubia.
Z týchto kovov možno bronz považovať za najkomplexnejší materiál, ktorého tvrdosť sa pohybuje v rozmedzí 40-420 na Brinellovej stupnici. Je krehký a odolný, preto je ideálny ako konštrukčný materiál, ale stále podlieha lámavosti.
Obrábateľnosť
Obrábateľnosť bronzu a medi býva na inej úrovni ako v prípade mosadze. Obrábacie operácie vykonávané na medi vykazujú lepšiu obrobiteľnosť, a teda väčšiu flexibilitu, čo umožňuje plynulý priebeh bežných výrobných operácií. Pre mnohé rôznorodé priemyselné procesy je tu prispôsobivosť veľmi dôležitá.
Naopak, bronz je tuhší, čo znižuje jeho vhodnosť na rôzne obrábacie operácie. Aj keď je tvrdený, dochádza k určitým komplikáciám pri obrábaní, čo vedie k opotrebovaniu nástrojov a neefektívnosti prevádzky. Obrábanie mosadze je však v porovnaní s bronzom alebo meďou zložité, takže je najmenej obrobiteľná. Keďže mosadz nie je dostatočne pružná alebo sa pri namáhaní neohýba, na jej efektívne zvládnutie pri obrábaní sú potrebné špeciálne techniky alebo nástroje.
Zvariteľnosť
Medzi meďou, bronzom a mosadzou existujú rozdiely, pokiaľ ide o ich zvariteľnosť. Bezkyslíková alebo dezoxidovaná meď vykazuje vynikajúcu zvariteľnosť metódami TIG-MIG.
Mäkšie mosadzné zliatiny s nízkym obsahom zinku sú lepšie zvariteľné. Patria sem techniky MIG, TIG a strieborné spájkovanie.
Bronz môže byť náročný najmä v prípade olova, pretože má tendenciu pod tlakom praskať. Zváranie bezolovnatých druhov bronzu je najlepšie vykonávať technikou SWAM, aby sa znížila možnosť vzniku trhlín.
Trvanlivosť
Spomedzi medi a mosadze sa bronz považuje za najodolnejší vďaka nízkej miere korózie a zanedbateľnej schopnosti ohýbania. Jeho pevnosť a dlhá životnosť ho odlišujú od ostatných kovov.
Meď má tiež dlhú životnosť, ale je pružnejšia ako bronz, preto sa na nej nevytvárajú malé praskliny alebo škrabance. Je vyrobená s ohľadom na trvanlivosť a zároveň sa ľahko používa.
Mosadz má však na rozdiel od iných materiálov veľa prasklín a rýchlo podlieha erózii. Z hľadiska trvanlivosti je bronz> meď> mosadz.
Bod topenia
Mosadz sa ako jeden z najjemnejších kovov taví pri teplote približne 927 °C. Táto výnimočná vlastnosť predurčuje mosadz na detailné práce s kovom. Naopak, ľahké odlievanie zložitých sôch a komponentov sú výhody, ktoré prináša o niečo nižšia teplota topenia (približne 913 ºC) bronzu.
Meď s teplotou topenia približne 1085 °C nie je kujná, čo jej pri priemyselnom použití zabezpečuje vyššiu elektrickú vodivosť a flexibilitu. Vyšší bod topenia medi ako takej zabezpečí trvanlivosť a účinnosť, najmä v elektrických kábloch a špičkovom kuchynskom náradí. Meď je teda v priemyselnej a kulinárskej praxi nepostrádateľná.
Pevnosť (medza klzu a pevnosť v ťahu)
Pokiaľ ide o pevnosť kovu medzi mosadzou a bronzom a meďou, existujú významné rozdiely v medze klzu, ako aj v pevnosti v ťahu, ktoré tu každý materiál vykazuje prostredníctvom hodnôt medze klzu: B=125-800 MPa Cu=95-124 MPa a C3=33 MPa, čo by malo jasne naznačovať, že tento materiál je veľmi odolný. Zároveň nasleduje B, keďže Cu má najnepatrnejšiu hodnotu.
Bronz dosahuje hodnoty 350-635 MPa, takže je vhodný na boj proti únave kovu. Mosadz má pevnosť v ťahu 338-469 MPa a meď 210 MPa. Každý materiál má svoje výhody pre rôzne projekty vyžadujúce si konkrétnu pevnosť.
Tepelná a elektrická vodivosť
Pokiaľ ide o elektrickú vodivosť, meď vedie s perfektným skóre 100 %, mosadz nasleduje s približne 28 % a bronz s približne 15 %. Meď je na prvom mieste kvôli vyššiemu obsahu; preto sa elektrické aplikácie riadia týmto poradím: meď>mosadz>bronz.
Pokiaľ ide o tepelnú vodivosť, postupnosť je nasledovná: bronz>meď>medená meď, pretože bronz dosahuje v tomto parametri lepšie výsledky ako ostatné, pretože má rozsah od 229 do 1440 BTU/hod-ft²-ºf; meď má len jednu hodnotu 223 BTU/hod-ft²-ºf. Naproti tomu mosadz sa nachádza na spodku s jediným údajom, ktorý má hodnotu 64 BTU/hod-ft²-ºf. To pomáha používateľom pri výbere materiálov pre tepelné aplikácie, pretože sa s nimi spájajú niektoré vlastnosti.
Ako si vybrať vhodný materiál na obrábanie dielov
Všeobecné používanie
Je poddajná a cenovo výhodná, preto je mosadz tou správnou voľbou pre veci, ako sú kľučky na dverách a hudobné nástroje, pretože má nízky koeficient trenia. Tieto použitia môžu byť funkčné alebo dekoratívne.
Odolnosť voči korózii v slanej vode je hlavným dôvodom, prečo je bronz vynikajúci v námorných aplikáciách. To znamená, že diely vystavené drsným morským podmienkam by mali byť vyrobené z bronzu.
Meď sa vyberá pre potravinárske banky a ohrievače kvôli jej antibakteriálnym vlastnostiam, ktoré zabezpečujú bezpečnosť pri použití v potravinárstve.
Výber mosadze, bronzu alebo medi na obrábanie súčiastok teda zahŕňa posúdenie špecifík, ako je odolnosť voči životnému prostrediu, zdravotná bezpečnosť a častá manipulácia. Každý materiál vyhovuje týmto požiadavkám s rôznymi výhodami.
Stupeň flexibility
Pri výbere materiálov na obrábanie dielov je veľmi dôležité poznať špecifiká mosadze, bronzu a medi. Meď má vysokú pružnosť, vodivosť a elasticitu, vďaka čomu je vhodná na elektrické a tepelné aplikácie. Mosadz a bronz sú veľmi dobre obrábateľné. Z mosadze (zliatiny medi a zinku) možno napríklad vyrábať súčiastky odolné voči korózii. Podobne odolné súčiastky, ako sú ložiská a puzdrá, si vyžadujú kovy, ako je bronz, známe svojou pevnosťou a odolnosťou proti opotrebovaniu. Na základe týchto vlastností si vyberte najvhodnejší materiál pre návrh vášho projektu.
Náklady
Pri výbere vhodných materiálov na obrábanie dielov zvážte cenu a vlastnosti mosadze a bronzu; vďaka značnému množstvu zinku je lacnejší, takže je ideálny na projekty s dobrou obrobiteľnosťou a odolnosťou proti korózii, rovnako ako meď.
Vďaka značnému množstvu zinku je lacnejší a ideálny na projekty s dobrou obrobiteľnosťou a odolnosťou proti korózii, ako sú elektrické konektory alebo ozdobné predmety.
Bronz stojí viac vďaka svojej neuveriteľnej pevnosti a vynikajúcej odolnosti voči korózii, vďaka čomu je celkom dobre použiteľný v lodných skrutkách vrátane ponorných ložísk.
Najdrahšia meď má vynikajúcu elektrickú a tepelnú vodivosť, vďaka čomu je tento prvok ideálny v rôznych oblastiach, ako sú elektrické rozvody alebo elektronické spotrebiče, ktorých výkon musí byť vždy optimálny.
Preto každý z nich poskytuje jedinečné výhody pri obrábaní dielov tak, aby ste mohli konkrétny materiál prispôsobiť potrebám vášho projektu.
Záver
Poznanie jedinečných vlastností medi, mosadze a bronzu pomáha vybrať vhodný materiál pre konkrétne aplikácie, čím sa zvyšuje ich trvanlivosť a účinnosť.
Spolupracujte s nami a získajte odborné poradenstvo a špičkové riešenia obrábania prispôsobené potrebám materiálu vášho projektu.
