חלקי נחושת נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית העיבוד השבבי ונמצאים בדרך כלל ברכיבים אלקטרוניים, אביזרי שסתומים, ציוד תקשורת, חלקי רכב ומכשירים מדויקים. בהשוואה לפלדה רגילה, לחומרי נחושת יש מוליכות תרמית טובה, פלסטיות חזקה ועמידות נמוכה יחסית לחיתוך, ולכן אנשים רבים מאמינים שעיבוד נחושת הוא קל. עם זאת, במהלך פעולות חריטה בפועל, הגדרות פרמטרים לא נכונות, כלים לא מתאימים או בקרת תהליך לקויה עדיין יכולים להוביל לקוצצים, קצה הצטברות, מידות לא יציבות וגימור משטח מחוספס. נחושת טהורה ונחושת אדומה בדרך כלל קשות יותר לעיבוד מאשר פליז. כדי לשפר את איכות עיבוד הנחושת, יש צורך בהתאמה נכונה של הכלים, מהירות החיתוך, פינוי השבבים ובקרת המשטח.
מאפייני חומר של עיבוד שבבי נחושת
חומרי נחושת שונים מציגים התנהגויות עיבוד שונות. הבנת מאפייני החומר עוזרת למפעילים לבחור שיטות עיבוד מתאימות. לנחושת מוליכות תרמית מצוינת, המאפשרת לחום החיתוך להתפזר במהירות במהלך העיבוד, כך שטמפרטורות הכלים בדרך כלל נמוכות יותר מאשר במהלך עיבוד פלדת אל-חלד. זה עוזר להפחית את הסיכון לשריפת כלים ותומך במהירויות חיתוך גבוהות יותר. עם זאת, מוליכות חום טובה אינה מבטיחה עיבוד יציב. אם תנאי החיתוך אינם יציבים, עדיין עלולות להתרחש בלאי כלים ובעיות פני השטח.
פלסטיות גבוהה של חומרי נחושת
לחלק מחומרי הנחושת, במיוחד נחושת טהורה ונחושת אדומה, יש פלסטיות חזקה והם נוטים לעיוות במהלך החיתוך.
מצבים נפוצים כוללים:
- שבבים רציפים שקשה לשבור
- קריעת פני השטח של חומר העבודה
- היווצרות קוצים קלה
- הידבקות החומר על כלי החיתוך
ככל שהפלסטיות חזקה יותר, כך בעיית פינוי השבבים בדרך כלל הופכת לחמורה יותר.
חלקי נחושת נשרטים בקלות
משטחי נחושת הם רכים יחסית, ואם לא מסירים שבבים בזמן במהלך העיבוד, הם עלולים להתחכך שוב ושוב על פני חומר העבודה.
בעיות נפוצות כוללות:
- שריטות פני השטח
- איכות גימור פני השטח מופחתת
- סימני עיבוד ברורים
- שינוי צבע פני השטח
בקרת שבבים חשובה במיוחד במהלך פעולות גימור.
טכניקות בחירת כלים לחריטת נחושת
מצב הכלי משפיע ישירות על איכות עיבוד נחושת. למרות שלנחושת עמידות חיתוך נמוכה יחסית, היא דורשת כלי חיתוך חדים מאוד. אם הכלי נשחק, עלולים להתרחש בקלות טשטוש פני השטח, היווצרות קוצים ותנודות ממדיות. לכן, עיבוד נחושת דורש בדרך כלל שמירה על קצוות חיתוך חדים תוך הפחתת החיכוך בין הכלי לחומר.
בחירת זווית זווית נכונה
במהלך עיבוד שבבי של נחושת, זווית הגרירה בדרך כלל מוגדלת בהתאם.
זווית זווית גדולה יותר יכולה:
- הפחתת התנגדות חיתוך
- שפר את חלקות החיתוך
- שיפור פינוי שבבים
- להפחית את הידבקות החומר על הכלי
עם זאת, זווית גירוד גדולה מדי עלולה להפחית את חוזק קצה החיתוך.
חומרי נחושת שונים דורשים כלים שונים
חומרי נחושת שונים דורשים סוגי כלים שונים.
לדוגמה:
- פליז מתאים לעיבוד שבבי במהירות גבוהה
- נחושת אדומה דורשת כלים חדים במיוחד
- נחושת בריליום דורשת כלים עמידים בפני שחיקה
- סגסוגות נחושת דורשות קצוות חיתוך יציבים
בחירה לא נכונה של כלים עלולה להוביל בקלות לחוסר יציבות ממדית ולגימור פני שטח ירוד.
כיצד להתאים פרמטרי חיתוך לחריטת נחושת
למרות שלעיבוד נחושת עמידות חיתוך נמוכה יחסית, פרמטרי החיתוך עדיין דורשים התאמה נכונה. חומרי נחושת מתאימים בדרך כלל למהירויות חיתוך גבוהות יחסית. עיבוד במהירות גבוהה משפר את היעילות, משפר את גימור פני השטח ומפחית היווצרות קצה. עם זאת, עדיין יש לשמור על יציבות המכונה במהלך עיבוד במהירות גבוהה, אחרת עלולים להתרחש סימני רעידות או שגיאות ממדיות.
קצב הזנה לא צריך להיות גבוה מדי
משטחי נחושת הם רכים יחסית, וקצב הזנה מוגזם יכול בקלות להשאיר סימני כלים גלויים על פני השטח.
הדבר עלול לגרום ל:
- גימור משטח מחוספס
- ממדים לא יציבים
- דיוק עיבוד מופחת
- סימני רטט מוגברים
פעולות גימור דורשות בדרך כלל קצב הזנה נמוך יותר.
בקרת קצבת גימור
יש לחלק את דמי הגימור לחלקי נחושת בצורה נכונה.
אם הקצבה גדולה מדי:
- עמידות לחיתוך עולה
- איכות פני השטח יורדת
- עיוות חומר העבודה הופך סביר יותר
אם הקצבה קטנה מדי:
- חיכוך עלול להתרחש
- בהירות פני השטח עשויה להופיע לא אחידה
- תיקון ממדי הופך קשה
תוספת סבירה משפרת את יציבות העיבוד השבבי.
פינוי שבבים וקירור בעיבוד נחושת
בעיות רבות בעיבוד נחושת אינן נגרמות על ידי כלי החיתוך עצמו, אלא עקב בקרת פינוי שבבים וקירור לקויים. במהלך עיבוד נחושת, אם שבבים עוטפים את הכלי, הם עלולים להתחכך שוב ושוב במשטח חומר העבודה, ולגרום לשריטות, קרעים וסימני עיבוד ברורים. לכן, יש להסיר שבבים ביעילות כדי למנוע משבבי נחושת להישאר באזור החיתוך זמן רב מדי.
שימוש יציב בנוזל קירור
למרות שחומרי נחושת מוליכים חום היטב, נוזל קירור נותר חשוב מאוד.
קירור יעיל יכול:
- הפחתת חיכוך הכלים
- הפחת את הסיכון להצטברות קצה
- שפר את איכות פני השטח
- הגברת היציבות הממדית
קירור יציב חשוב במיוחד במהלך עיבוד שבבי רציף.
חיתוך יבש אינו מתאים לכל חומרי הנחושת
ניתן לעבד חלק מחומרי הפליז באמצעות חיתוך יבש, אך נחושת טהורה ונחושת אדומה נוטות יותר להידבק לכלי.
אם הקירור אינו מספיק:
- קצה בנוי עשוי להיווצר בקלות
- ייתכן שיופיע שינוי צבע על פני השטח
- איכות גימור פני השטח יורדת
לכן יש לבחור שיטות קירור בהתאם לסוג החומר.
כיצד לשפר את איכות פני השטח בחריטת נחושת
איכות פני השטח משפיעה ישירות על מראה המוצר וביצועיו, ולכן פעולות גימור דורשות יציבות רבה יותר. לאחר שכלי החיתוך נשחקים, משטחי הנחושת הופכים מחוספסים יותר, בעוד שסימני כלי עמוקים יותר והיווצרות קוצים מוגברת עשויים להתרחש גם כן. לכן, יש צורך בבדיקה סדירה של מצב הכלי. למרות שכוח חיתוך הנחושת נמוך יחסית, קשיחות לא מספקת של המכונה עדיין עלולה לגרום לסימני רטט, ולכן יציבות הידוק ותלישה קצרה יותר של הכלי חשובים גם הם.
הימנעו מחיתוך חוזר במהלך הגימור
משטחי נחושת הם רכים יחסית, ומעברי חיתוך חוזרים ונשנים עלולים בקלות ליצור מראה משטח לא אחיד.
במהלך פעולות הגמר:
- נסו להשלים את המשטח במעבר אחד
- הימנעו מחיתוך סרק חוזר ונשנה
- צמצום הפסקות כלים מיותרות
- שמירה על תנועת כלי יציבה
שיטות אלו מסייעות להשיג גימור משטח חלק ואחיד יותר.
כיצד לשמור על יציבות בעיבוד שבבי של נחושת
לתנאי חיתוך יציבים יש השפעה רבה על דיוק המימדים ואיכות פני השטח במהלך עיבוד שבבי של נחושת. אם מהירות הציר משתנה באופן משמעותי או שהידוק הכלי הופך לבלתי יציב, סימני רטט ושגיאות מימדיות עלולים להופיע בקלות על פני השטח של חומר העבודה. חיתוך יציב ורציף מפחית את פגיעת הכלי ומוריד את הסיכון לקריעת פני השטח.
יש להתאים את פרמטרי העיבוד השונים גם בהתאם לחומרי נחושת שונים. פליז מתאים למהירויות חיתוך גבוהות יותר, בעוד שנחושת טהורה דורשת תשומת לב רבה יותר לחדות הכלים ולתנאי הקירור. במהלך ייצור אצווה, יש לבדוק את בלאי הכלים באופן קבוע כדי למנוע חוסר יציבות באיכות המוצר הנגרמת מקצוות חיתוך עמומים.
