Produtos de fundição de investimento em liga de cobre

1. Introdução

Elenco de investimento - também conhecido como processo de realização perdida - está muito além de ligas de aço e níquel.

Ele prospera no mundo de cobre -liga, fornecendo precisão incomparável para geometrias complexas.

O fundamento de investimento em aliança de cobre combina as vantagens térmicas e elétricas do cobre com a liberdade de design de moldes de cerâmica.

Consequentemente, Fabricantes em eletrônica, óleo & gás, arquitetônico, e marinho Os setores confiam nessas peças fundidas para atender aos requisitos de desempenho rigorosos.

Além disso, A crescente demanda por componentes elétricos miniaturizados e hardware resistente à corrosão continua a impulsionar o crescimento do mercado global, projetado em 5.2 % CAGR através 2029.

2. O que é elenco de investimento em aliança de cobre?

Em liga de cobre fundição de investimento, Um padrão de polímero de cera ou impressão em 3D replica a parte final. Depois de empilhar padrões em uma árvore de bloqueio, Técnicos constroem uma concha de cerâmica ao seu redor.

Uma vez que a concha cura, Eles derretem a cera (Daí "Lost -Wax"), Pré -aqueça a concha, e derramar liga de cobre fundido.

Após a solidificação, A concha quebradiça se rompe, revelando um componente próximo.

Este processo atinge tolerâncias tão apertadas quanto ± 0.1 milímetros e a superfície termina para Rá 0.8 µm, reduzindo a usinagem a jusante.

3. Ligas de cobre usadas no elenco de investimentos

As ligas de cobre são amplamente utilizadas no elenco de investimentos devido à sua excelente castabilidade, resistência à corrosão, condutividade térmica e elétrica, e boas propriedades mecânicas.

Aqui estão as principais categorias de ligas de cobre comumente usadas neste processo:

Bronzes

Bronzes são principalmente ligas de cobre com lata, Embora os bronzes modernos também possam conter elementos como alumínio, silício, e fósforo. Tipos comuns incluem:

• Bronze Fósforo (With-sn-p): Conhecido por alta força, resistência ao desgaste, e resistência à corrosão. Ideal para rolamentos, engrenagens, e componentes marinhos.
• Alumínio Bronze (Com o): Exibe excelente força, resistência à corrosão (especialmente na água do mar), e boa resistência ao desgaste. Usado no aeroespacial, ferragens marítimas, e componentes de válvula.
• Bronze Silício (com o dele): Oferece boa força, resistência à corrosão, e conformabilidade. Frequentemente usado em aplicações arquitetônicas e acessórios marinhos.

Brasses

Brasses As ligas de cobre-zinco são conhecidas por sua boa força e excelente máquinabilidade.

• Latão Amarelo (Cu-Zn): Tem excelente castabilidade e é usado para itens decorativos, acessórios de encanamento, e componentes mecânicos de baixa carga.
• Brasses de alta resistência: Pode incluir elementos adicionais como manganês, ferro, ou alumínio para melhorar as propriedades mecânicas.

Prata de níquel (Cu-ni-zn)

Estes são ligas de cobre com níquel e zinco que se assemelham à aparência de prata.

• Usado em aplicações que exigem boa resistência à corrosão, força moderada, e apelo estético (por exemplo, instrumentos musicais, itens decorativos).

Berílio Cobre (Com ser)

O cobre de berílio é uma liga de alto desempenho que oferece força excepcional, dureza, e condutividade.

• Usado em componentes de precisão, como molas, conectores, e ferramentas não poupadas. No entanto, Devido a riscos à saúde durante o processamento, requer manuseio cuidadoso.

Graus comuns de liga de cobre usados ​​no elenco de investimentos

4. Propriedades do material de peças fundidas de liga de cobre

Propriedades Mecânicas

• Ductilidade: Ligas de latão geralmente oferecem excelente ductilidade, permitindo uma fácil usinagem pós-fundido e formação.
• Resistência ao desgaste: Bronze de alumínio e bronze rolante são particularmente adequados para alta carga, Aplicações de baixa velocidade devido a características de desgaste superiores.
• Força de fadiga: O cobre de berílio se destaca em aplicações que exigem alta resistência à fadiga e desempenho da primavera.

Térmico & Condutividade Elétrica

Condutividade Térmica:

• Cobre puro: ~ 385 w/m · k
• Latão: ~ 100–150 W/m · k
• Bronze: ~ 50–70 w/m · k
• Berílio Cobre: ~ 100–125 W/m · k

Condutividade Elétrica (como % SIGC):

• Cobre puro: 100%
• Latão (C36000): ~ 28-30%
• Bronze: ~ 15–20%
• Berílio Cobre: ~ 22–25%

Resistência à corrosão e durabilidade ambiental

Ambiente	Ligas adequadas	Notas
Água do mar	Conosco (C70600), Alumínio Bronze (C95800)	Excelente resistência ao pitting, fenda, e biofolando
Atmosfera industrial	Latão, Bronze de estanho	Boa resistência atmosférica geral
Meio ácido	Bronze Fósforo, Conosco	Resiste aos ácidos sulfúrico e orgânico
Água potável	Brass de baixo chumbo (C46400, EnviroBrass®)	Em conformidade com os regulamentos de chumbo modernos
Exposição de alta temperatura	Berílio Cobre, C95400	Adequado para força e oxidação elevadas de temperatura

5. Prós e contras de peças fundidas de liga de cobre

✅ Prós de peças fundidas

Excelente resistência à corrosão

• Ligas de cobre-principalmente bronzes e notas de cobre-níquel-excluem a resistência à corrosão na água do mar, ácido, e ambientes industriais.
• Ideal para hardware marinho, acessórios de encanamento, e componentes de processo químico.

Alta condutividade térmica e elétrica

• As ligas de latão e de cobre puras têm excelente condutividade elétrica (até 100% IACs para cobre puro).
• A condutividade térmica varia entre 100 e 400 w/m · k, tornando -os ideais para dissipadores de calor, conectores elétricos, e terminais.

Castabilidade superior

• Ligas de cobre fluem bem durante o elenco, permitindo a produção de paredes finas, formas complexas com tolerâncias apertadas.
• Adequado para elenco de investimento, permitindo projetos complexos sem a necessidade de extenso pós-processamento.

Diversas propriedades mecânicas

• Varia de macio, Latão dúctil (C36000) para cobre de berílio de alta resistência (C17200) com forças de tração excedendo 1,200 MPa.
• Os bronzes de alumínio oferecem excelente resistência ao desgaste e resistência à tração para peças de alta carga.

Apelo Estético & Viltability

• Tons atraentes amarelos avermelhados em latão e bronzes os tornam ideais para decorativos, arquitetônico, e aplicações artísticas.
• Polia bem e aceita patinas ou revestimentos de proteção para estética aprimorada.

Reciclabilidade & Benefício ambiental

• Cobre e suas ligas são 100% reciclável sem perda de propriedades.
• O uso de latidos de baixa líder ou sem chumbo (por exemplo, EnviroBrass®) suporta práticas sustentáveis ​​de fabricação e atende aos regulamentos de água potável.

⚠️ Contras das peças fundidas de liga de cobre

Custo de material moderado a alto

• Cobre, níquel, e lata são elementos base relativamente caros.
• Cobre berílio, enquanto oferece excelente força e condutividade, está entre as ligas mais caras baseadas em cobre.

Menor resistência em comparação com o aço

• Enquanto fortes em sua categoria, Ligas de cobre normalmente têm resistência à tração e de escoamento inferior do que aços de carbono e liga.
• Para componentes altamente carregados ou estruturais, Considerações adicionais de design podem ser necessárias.

Desempenho limitado em altas temperaturas

• A maioria das ligas de cobre suaviza a temperaturas elevadas acima de 300 ° C.
• Exceções incluem bronze de alumínio e cobre de berílio, que mantêm integridade mecânica em temperaturas moderadamente altas.

Fundir defeitos de risco

• Como em muitos processos de elenco, porosidade, encolhimento, ou a segregação pode ocorrer se não for gerenciado adequadamente.
• Requer controle de fundição experiente e inspeções pós-cast.

Desafios de maquinabilidade

• Algumas ligas (por exemplo, bronze de alumínio, bronzes com alto teor) pode ser difícil de máquina devido a intermetálicos difíceis.
• O desgaste da ferramenta é mais frequente, e ferramentas ou técnicas especiais de corte podem ser necessárias.

6. Aplicações de peças fundidas

Marítimo e Offshore

Ligas de cobre - particularmente bronze de alumínio e Bronze de níquel-alumínio- são altamente resistentes à corrosão da água do mar, biofolando, e cavitação.

• Hélices e impulsores
• Corpos de bomba e válvula
• Mangas e rolamentos do eixo
• Fixadores marinhos e acessórios de tubulação

Encanamento e manuseio de fluidos

Brass e peças fundidas de bronze são comumente usadas em sistemas de encanamento devido à sua usinabilidade, resistência à corrosão, e propriedades baixas de atrito.

• Torneiras, válvulas, e acessórios
• Conectores de tubo e acoplamentos
• Caixas do medidor de água
• Preventores de refluxo

Elétrico e Eletrônica

Devido à sua excelente condutividade elétrica, As ligas à base de cobre são usadas para transmissão de energia e componentes de sinal.

• Conectores e terminais
• Barras de ônibus
• Disjuntor e componentes de distribuição
• Equipamento de aterramento

Máquinas Industriais

Ligas de cobre de alta resistência são usadas para desgaste- e peças resistentes a carga em máquinas pesadas.

• Engrenagens e engrenagens em branco
• Buchas e arruelas
• Guia trilhos e placas de uso
• Componentes do molde

Aeroespacial e Defesa

Bronzes de alumínio e cobre de berílio são usados ​​em aeroespacial e defesa por sua força, resistência à fadiga, e propriedades não poupadas.

• Componentes do trem de pouso
• Suportes estruturais
• Conectores de precisão e clipes
• Ferramentas não magnéticas e resistentes a faíscas

Automotivo

Castões de liga de cobre são usadas em sistemas que exigem condutividade térmica e resistência mecânica.

• Componentes do sistema de refrigeração (por exemplo, Altas da bomba de água)
• Buchas de transmissão
• Peças de freio
• Componentes do motor

Decorativo e arquitetônico

Brasses, bronzes, e prata de níquel são populares por sua aparência e resistência à corrosão.

• Estátuas e esculturas
• Maçanetas de porta e hardware
• Luminárias de iluminação
• Grades e portões

Petróleo e Gás / Mineração

Não poupador, As ligas de cobre resistentes à corrosão são ideais para ambientes perigosos ou abrasivos.

• Ferramentas de fundo de poço
• Válvulas e acoplamentos
• Ferramentas manuais não poupadas
• Altas da bomba

7. Produtos de fundição de investimento em liga de cobre

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• • Design de fundição e prototipagem personalizados
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  • Consultoria de engenharia e DFM (Design para fabricação) apoiar
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