Copper Alloy Investment Casting impellers

Вироби для лиття по моделлю мідного сплаву

1. Вступ

Investment casting—also known as the lost‑wax process—extends far beyond steel and nickel alloys.

It thrives in the copper‑alloy world, providing unmatched precision for complex geometries.

Copper‑alloy investment casting combines the thermal and electrical advantages of copper with the design freedom of ceramic molds.

Отже, manufacturers in електроніка, нафта & газовий, архітектурний, і морський sectors rely on these castings to meet stringent performance requirements.

Більше, growing demand for miniaturized electrical components and corrosion‑resistant hardware continues to drive global market growth, projected at 5.2 % CAGR через 2029.

2. What Is Copper‑Alloy Investment Casting?

In copper alloy інвестиційне кастинг, a wax or 3D‑printed polymer pattern replicates the final part. After stacking patterns on a gating tree, technicians build up a ceramic shell around them.

Після того, як шкаралупа вилікується, they melt out the wax (hence “lost‑wax”), preheat the shell, and pour molten copper alloy.

Після застигання, the brittle shell breaks away, revealing a near‑net‑shape component.

This process achieves tolerances as tight as ± 0.1 мм and surface finishes down to Рак 0.8 мкм, reducing downstream machining.

3. Copper Alloys Used in Investment Casting

Copper alloys are widely used in investment casting due to their excellent castability, Корозійна стійкість, тепло- і електропровідність, і хороші механічні властивості.

Bronze Flanged Ball Valve Investment Casting
Bronze Flanged Ball Valve Investment Casting

Here are the main categories of copper alloys commonly used in this process:

Бронзи

Bronzes are primarily copper alloys with tin, though modern bronzes can also contain elements like aluminum, кремнію, і фосфор. Common types include:

  • Бронза фосфору (Cu-Sn-P): Відомий високою міцністю, Опір зносу, і корозійна стійкість. Ideal for bearings, шестерні, і морські компоненти.
  • Алюмінієва бронза (З): Exhibits excellent strength, Корозійна стійкість (особливо в морській воді), і хороший опір зносу. Used in aerospace, Морське обладнання, і компоненти клапана.
  • Кремнієва бронза (Cu-Si): Offers good strength, Корозійна стійкість, і формуваність. Often used in architectural applications and marine fittings.

Brasses

Brasses are copper-zinc alloys known for their good strength and excellent machinability.

  • Жовта латунь (Cu-Zn): Has excellent castability and is used for decorative items, сантехніка, and low-load mechanical components.
  • High-Strength Brasses: May include additional elements like manganese, прасувати, or aluminum for improved mechanical properties.

Nickel Silvers (Cu-Ni-Zn)

These are copper alloys with nickel and zinc that resemble silver in appearance.

  • Used in applications requiring good corrosion resistance, помірна сила, та естетична привабливість (Напр., Музичні інструменти, декоративні предмети).

Берилієва мідь (Cu-Be)

Beryllium copper is a high-performance alloy that offers exceptional strength, твердість, і провідність.

  • Used in precision components, такі як пружини, з'єднувачі, and non-sparking tools. Однак, due to health hazards during processing, it requires careful handling.

Common Copper Alloy Grades Used in Investment Casting

Тип сплаву Загальні оцінки / Стандарти Main Composition Ключові властивості Типові програми
Алюмінієва бронза C95400 (Аль Бронза), ASTM B148 Cu-Al-Fe Висока сила, wear and seawater resistance Pump bodies, компоненти клапана, морські гвинти
C95500 (Nickel Al Bronze) Cu-Al-Ni-Fe Вища міцність, heat and corrosion resistance Аерокосмічні частини, Важкі компоненти техніки
Бронза C83600 (Етилована червона латунь) Cu-Sn-Pb-Zn Хороша ливарність, Корозійна стійкість Фурнітура, клапани, декоративні предмети
C90500 (Гарматний метал) Cu-Sn-Zn Висока сила, втома Steam/water pressure components
Бронза фосфору C91000, C91300 Cu-Sn-P Зносостійкість, Корозійна стійкість Шестерні, підшипники, компоненти пружини
Кремнієва бронза C87500, C87600 Cu-Si-Zn Good strength and corrosion resistance Електричні роз'єми, Морське обладнання, art casting
Латунь
C85700 (Марганцева латунь) Cu-Zn-Mn Хороша ливарність, Корозійна стійкість Decorative parts, light-duty mechanical components
C85800 (High Strength Yellow Brass) Cu-Zn-Fe-Al Висока сила, dezincification resistance Industrial fittings, клапани, Трубопровідні системи
Nickel Silver C97300, C97400 Cu-Ni-Zn Silver-like appearance, Корозійна стійкість Decorative items, Музичні інструменти, монети
Берилієва мідь C17200 (ASTM B196/B197) Cu-Be Very high strength, провідність, non-sparking Точні інструменти, з'єднувачі, пружини, нафта & gas tools

4. Material Properties of Copper Alloy Castings

Механічні властивості

Майно Латунь (C36000) Алюмінієва бронза (C95400) Бронза підшипника (C93200) Берилієва мідь (C17200)
Сила на розрив (MPA) ~345 ~ 450 ~310 До 1400 (теплообробка)
Похідна сила (MPA) ~105 ~ 250 ~160 ~1100
Подовження (%) 20–30% 10–15% 10–20% 10–20%
Твердість (HB) 80–100 110–130 70–90 200–300
  • Пластичність: Brass alloys typically offer excellent ductility, allowing for easy post-casting machining and forming.
  • Опір зносу: Aluminum bronze and bearing bronze are particularly suited for high-load, low-speed applications due to superior wear characteristics.
  • Сила втоми: Beryllium copper excels in applications requiring high fatigue resistance and spring performance.
Copper Alloy Investment Casting Pump Housing Volute Part
Copper Alloy Investment Casting Pump Housing Volute Part

Теплові & Електропровідність

Теплопровідність:

  • Чиста мідь: ~385 W/m·K
  • Латунь: ~100–150 W/m·K
  • Бронза: ~50–70 W/m·K
  • Берилієва мідь: ~100–125 W/m·K

Електропровідність (як % IACS):

  • Чиста мідь: 100%
  • Латунь (C36000): ~28–30%
  • Бронза: ~15–20%
  • Берилієва мідь: ~22–25%

Стійкість до корозії та екологічність

Навколишнє середовище Suitable Alloys Нотатки
Морська вода З нами (C70600), Алюмінієва бронза (C95800) Чудова стійкість до точкової корки, щілина, and biofouling
Industrial Atmosphere Латунь, Бронза Good general atmospheric resistance
Acidic Media Бронза фосфору, З нами Resists sulfuric and organic acids
Drinking Water Low-lead Brass (C46400, EnviroBrass®) Compliant with modern lead regulations
High-Temp Exposure Берилієва мідь, C95400 Suitable for elevated temperature strength and oxidation

5. Pros and Cons of Copper-Alloy Castings

✅ Pros of Copper-Alloy Castings

Чудова стійкість до корозії

  • Copper alloys—particularly bronzes and copper-nickel grades—excel in resisting corrosion in seawater, кислий, і промислове середовище.
  • Ideal for marine hardware, сантехніка, and chemical process components.
Large Sized Cast Bronze Bushing For Crushers
Large-Sized Cast Bronze Bushing For Crushers

Висока тепло- та електропровідність

  • Brass and pure copper-based alloys have excellent electrical conductivity (до 100% IACS for pure copper).
  • Thermal conductivity ranges between 100–400 W/m·K, making them ideal for heat sinks, електричні роз'єми, і термінали.

Чудова здатність до лиття

  • Copper alloys flow well during casting, enabling the production of thin-walled, complex shapes with tight tolerances.
  • Suitable for investment casting, allowing for intricate designs without the need for extensive post-processing.

Diverse Mechanical Properties

  • Ranges from soft, ductile brass (C36000) to high-strength beryllium copper (C17200) with tensile strengths exceeding 1,200 MPA.
  • Aluminum bronzes offer excellent wear resistance and tensile strength for high-load parts.

Естетична привабливість & Finishability

  • Attractive reddish-yellow tones in brasses and bronzes make them ideal for decorative, архітектурний, and artistic applications.
  • Polishes well and accepts patinas or protective coatings for enhanced aesthetics.

Переробка & Environmental Benefit

  • Copper and its alloys are 100% recyclable without loss of properties.
  • The use of low-lead or lead-free brasses (Напр., EnviroBrass®) supports sustainable manufacturing practices and meets drinking water regulations.

⚠️ Cons of Copper-Alloy Castings

Moderate to High Material Cost

  • Мідь, нікель, and tin are relatively expensive base elements.
  • Берилієва мідь, while offering excellent strength and conductivity, is among the most costly copper-based alloys.

Lower Strength Compared to Steel

  • While strong in their category, copper alloys typically have lower tensile and yield strengths than carbon and alloy steels.
  • For highly loaded or structural components, additional design considerations may be necessary.

Обмежена продуктивність при високих температурах

  • Most copper alloys soften at elevated temperatures above 300°C.
  • Exceptions include aluminum bronze and beryllium copper, which maintain mechanical integrity at moderately high temperatures.

Casting Defects Risk

  • As with many casting processes, пористість, усадка, or segregation can occur if not properly managed.
  • Requires experienced foundry control and post-cast inspections.

Machinability Challenges

  • Деякі сплави (Напр., алюмінієва бронза, high-tin bronzes) can be difficult to machine due to hard intermetallics.
  • Tool wear is more frequent, and special cutting tools or techniques may be needed.

6. Applications of Copper-Alloy Castings

Морський та офшорний

Copper alloys—particularly алюмінієва бронза і nickel-aluminum bronze—are highly resistant to seawater corrosion, біообростання, and cavitation.

  • Пропелери та робочі колеса
  • Pump and valve bodies
  • Shaft sleeves and bearings
  • Marine fasteners and pipe fittings
Трубний фітинг трійника з мідного сплаву
Трубний фітинг трійника з мідного сплаву

Plumbing and Fluid Handling

Brass and leaded bronze castings are commonly used in plumbing systems due to their machinability, Корозійна стійкість, and low friction properties.

  • Змішувачі, клапани, і фурнітура
  • Pipe connectors and couplings
  • Water meter housings
  • Backflow preventers

Electrical and Електроніка

Due to their excellent electrical conductivity, copper-based alloys are used for both power transmission and signal components.

  • Connectors and terminals
  • Bus bars
  • Circuit breaker and switchgear components
  • Grounding equipment

Промислова техніка

High-strength copper alloys are used for wear- and load-resistant parts in heavy machinery.

  • Gears and gear blanks
  • Bushings and thrust washers
  • Guide rails and wear plates
  • Компоненти форми

Аерокосмічна та оборона

Aluminum bronzes and beryllium copper are used in aerospace and defense for their strength, втома, and non-sparking properties.

  • Компоненти посадки
  • Структурні дужки
  • Precision connectors and clips
  • Non-magnetic and spark-resistant tools

Автомобільний

Copper alloy castings are used in systems requiring both thermal conductivity and mechanical strength.

  • Cooling system components (Напр., water pump housings)
  • Transmission bushings
  • Частини гальма
  • Компоненти двигуна

Decorative and Architectural

Brasses, bronzes, and nickel silvers are popular for their appearance and corrosion resistance.

  • Statues and sculptures
  • Door handles and hardware
  • Lighting fixtures
  • Grilles and gates

Нафта і газ / Майнінг

Безіскрячий, corrosion-resistant copper alloys are ideal for hazardous or abrasive environments.

  • Свердловинний інструмент
  • Valves and couplings
  • Non-sparking hand tools
  • Насосні корпуси

7. Вироби для лиття по моделлю мідного сплаву

Looking for custom copper alloy лиття по моделлю at competitive prices with trusted quality?

Це specializes in OEM brass, бронза, and copper alloy castings using the precision lost wax process, delivering exceptional detail, повторюваність, і механічні характеристики.

Що ми пропонуємо:

  • Матеріали: Латунь, бронза, Червона латунь, кремнієва бронза, and copper-based alloys
  • Обробка: Точність lost wax investment casting, optimized for intricate geometries and tight tolerances
  • Ємність: Small to medium-sized castings, complex surface finishes, and consistent batch quality
  • Послуги:
    • Custom casting design and prototyping
    • Обробка, поверхнева обробка, і обробка
    • Engineering consulting and DFM (Дизайн для виробництва) підтримка
    • Full compliance with міжнародні стандарти (ASTM, ВІД, Він)

Why DEZE Technology Co., Ltd.?

  • ISO 9001 & IATF 16949 Certified: Rigorous quality systems ensure you get defect‑free castings every time.
  • In‑House Tooling & Rapid Turnaround: Pattern design through final inspection under one roof—typical lead times of 4–6 weeks.
  • Global Supply Chain: Competitive Chinese price levels, with logistics support for just‑in‑time delivery worldwide.
  • Full Value‑Add Services: Обробка ЧПУ, електричний, passivation and assembly available to streamline your supply chain.

Зв’яжіться з нами сьогодні to discuss your custom copper alloy casting needs.

Share your drawings or 3D models, and our team will help you develop the most cost-effective and high-performance solution for your project.

Прокрутіть на вершину