Tres metales blandos a tener en cuenta para el mecanizado CNC

Los metales naturalmente duros como el tungsteno y el cromo son bastante raros en la industria manufacturera. De hecho, la mayoría de los metales son naturalmente blandos, en términos relativos, pero se vuelven lo suficientemente resistentes para la fabricación al agregar aleaciones o doblar, estirar o martillar el material.

Los metales blandos no ferrosos (que carecen de hierro) pueden ser fáciles de cortar y mecanizar, con solo una cantidad mínima de tratamiento térmico posterior al proceso requerido. Los metales blandos más comunes para el mecanizado CNC son las aleaciones de cobre, y las aplicaciones comunes incluyen la fabricación de joyas, el enchapado y los conductos eléctricos. El aluminio a menudo cumple una función similar en el mecanizado CNC que estos metales blandos, pero el aluminio se usa lo suficiente como para merecer su propia conversación.

Los metales blandos son compatibles con varios procesos de fabricación, pero los ingenieros y los equipos de productos suelen crear piezas con metales blandos mediante mecanizado CNC. Aquí encontrará todo lo que los equipos de productos necesitan saber sobre el mecanizado con cobre, bronce y latón, los tres principales metales blandos del mercado actual.

1. cobre

El cobre C101 también es único debido a sus propiedades antimicrobianas:las pruebas realizadas por la Agencia de Protección Ambiental encontraron que 355 aleaciones de cobre, incluido el C101, mataron a más del 99,9 % de las bacterias dentro de las dos horas posteriores al contacto.

Por esa razón, el cobre se encuentra comúnmente en puntos de alto contacto en la industria médica, como barandas de cama, lavabos, grifos y accesorios para inodoros. Otras aplicaciones populares incluyen cables eléctricos, electroimanes y placas de circuitos en la industria de los semiconductores.

Aunque el cobre es resistente a la corrosión en la mayoría de los entornos marinos e industriales, puede corroerse con halógenos, sulfuros y soluciones a base de amoníaco. Además, el C101 es particularmente susceptible a la fragilización por hidrógeno a temperaturas elevadas debido a su alto contenido de oxígeno.

Especificaciones mecánicas:

• Resistencia máxima a la tracción:310-380 MPa
• Módulo de elasticidad:125 – 135 GPa
• Alargamiento a la rotura:6-25 %
• Dureza:27 HV
• Conductividad térmica:390 – 398 W/(m⋅°C)

2. Latón

Por ejemplo, es probable que una aleación de latón que contenga 32-39% de zinc tenga buenas capacidades de trabajo en caliente pero malas capacidades de trabajo en frío. Los ingenieros y los equipos de productos deben tomar nota del contenido de zinc de una aleación de latón antes de tomar una decisión final.

Muchos equipos de productos trabajan con 360 Brass porque tiene buena resistencia a la tracción y resistencia natural a la corrosión. Además, este material es altamente maquinable, soldable y no causará un desgaste excesivo en la máquina CNC.

Sin embargo, este material tiene sus inconvenientes. Cuando el latón entra en contacto con amoníaco o soluciones a base de amoníaco, se vuelve susceptible al agrietamiento por corrosión bajo tensión. En la mayoría de los casos, esta limitación se puede resolver recociendo durante el procesamiento posterior. Desde un punto de vista financiero, el latón es uno de los metales blandos más caros.

El latón 360 es ideal para aplicaciones de baja fricción y se usa comúnmente para fabricar instrumentos musicales, componentes de bloqueo y engranajes. Dado que el latón tiene un gran parecido con el oro, también tiene una amplia gama de aplicaciones puramente ornamentales.

Especificaciones mecánicas:

• Resistencia máxima a la tracción:140 MPa
• Alargamiento a la rotura:23 %
• Dureza:Rockwell B35
• Densidad:0.307 lbs/cu. en.
• Temperatura máxima:1650 °F

3. Bronce

Al igual que el latón, las aleaciones de bronce se componen de una base de cobre combinada con otras aleaciones. El estaño es una de las adiciones más comunes. Las propiedades mecánicas y físicas del bronce cambian cuando se agrega fósforo, aluminio, manganeso, silicio y otros materiales, que los ingenieros y diseñadores deben tener en cuenta.

El bronce 642 es dúctil, resistente a la corrosión, excoriación y fatiga, y tiene la maquinabilidad más alta de todas las aleaciones de latón y bronce. Además, el bronce supera al cobre cuando se trata de resistencia y resistencia a la corrosión. Las aplicaciones comunes de las aleaciones de bronce incluyen instrumentos musicales, medallas, aplicaciones marinas y aplicaciones industriales, como casquillos de aeronaves, donde se requiere un metal de baja fricción. Desafortunadamente, es costoso trabajar con el bronce debido a su alto contenido de cobre.

Especificaciones mecánicas:

• Resistencia a la tracción 517-621 MPa
• Módulo de elasticidad:16.000 ksi
• Módulo de rigidez:6000 ksi
• Densidad:0,278 lb/in3 a 68 °F
• Conductividad eléctrica:8 % IACS a 68 °F

Seleccionar el material adecuado para el trabajo

Los metales blandos ofrecen muchas propiedades ventajosas para las piezas mecanizadas por CNC. Por lo general, son fáciles de mecanizar, naturalmente resistentes a la corrosión y muy adecuados para una amplia gama de aplicaciones en todas las industrias. Con el latón y el bronce en particular, los ingenieros y los equipos de productos deben asegurarse de verificar dos veces el contenido de aleación de estos metales blandos, ya que agregar elementos adicionales seguramente afectará las propiedades mecánicas y físicas de la pieza final.

Para los ingenieros y los equipos de productos, elegir el material más adecuado para un proyecto determinado es una de las decisiones más importantes que deben tomar durante el proceso de desarrollo. Los equipos de productos deben hacer su debida diligencia para garantizar que logran los resultados deseados, y un socio experto en fabricación y diseño como Fast Radius puede ayudar.

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