铜合金投资铸造产品

1. 介绍

熔模铸造（也称为失蜡工艺）远远超出了钢和镍合金的范围.

它在铜合金世界中蓬勃发展, 为复杂的几何形状提供无与伦比的精度.

铜合金熔模铸造结合了铜的热学和电学优势以及陶瓷模具的设计自由度.

最后, 制造商在 电子产品, 油 & 气体, 建筑, 和 海军陆战队 各行业依靠这些铸件来满足严格的性能要求.

而且, 对微型电气元件和耐腐蚀硬件不断增长的需求继续推动全球市场增长, 预计于 5.2 % CAGR 通过 2029.

2. 什么是铜合金熔模铸造?

铜合金材质 投资铸造, 蜡或 3D 打印聚合物模型复制最终部件. 在门树上堆叠图案后, 技术人员在它们周围建造了一个陶瓷外壳.

一旦外壳治愈, 他们融化蜡 (因此“失蜡”), 预热外壳, 并浇注熔化的铜合金.

固化后, 脆壳破裂, 揭示近净形组件.

该工艺实现了严格的公差 ± 0.1 毫米 和表面光洁度低至 RA 0.8 µm, 减少下游加工.

3. 用于熔模铸造的铜合金

铜合金因其优良的铸造性能而广泛应用于熔模铸造, 耐腐蚀性, 导电性和导电性, 和良好的机械性能.

以下是该工艺常用的铜合金的主要类别:

青铜

青铜主要是含锡的铜合金, 尽管现代青铜器也可能含有铝等元素, 硅, 和磷. 常见类型包括:

• 磷青铜 (铜锡磷): 以高强度而闻名, 戴阻力, 和耐腐蚀性. 轴承的理想选择, 齿轮, 和海洋组件.
• 铝青铜 (随着): 展现出卓越的实力, 耐腐蚀性 (特别是在海水), 和良好的耐磨性. 用于航空航天, 海洋硬件, 和阀成分.
• 硅青铜 (和他的): 提供良好的强度, 耐腐蚀性, 和表现性. 常用于建筑应用和船舶配件.

黄铜

黄铜 铜锌合金以其良好的强度和优异的机械加工性而闻名.

• 黄色黄铜 (Cu-Zn): 具有优异的铸造性，用于装饰物品, 管道配件, 和低负载机械部件.
• 高强度黄铜: 可能包含锰等其他元素, 铁, 或铝以提高机械性能.

镍银 (铜镍锌)

这些是含有镍和锌的铜合金，外观类似于银.

• 用于需要良好耐腐蚀性的应用, 中等力量, 和审美吸引力 (例如。, 乐器, 装饰物品).

铍铜 (立方体)

铍铜是一种高性能合金，具有卓越的强度, 硬度, 和电导率.

• 应用于精密零件, 例如弹簧, 连接器, 和无火花工具. 然而, 由于加工过程中的健康危害, 它需要小心处理.

熔模铸造中常用的铜合金牌号

4. 铜合金铸件的材料性能

机械性能

• 延性: 黄铜合金通常具有出色的延展性, 易于铸造后加工和成型.
• 戴阻力: 铝青铜和轴承青铜特别适合高负载, 由于卓越的耐磨特性，适合低速应用.
• 疲劳强度: 铍铜在需要高抗疲劳性和弹簧性能的应用中表现出色.

热的 & 电导率

导热率:

• 纯铜: ~385 W/m·K
• 黄铜: ~100–150 W/m·K
• 青铜: ~50–70 W/m·K
• 铍铜: ~100–125 W/m·K

电导率 (作为 % IACS):

• 纯铜: 100%
• 黄铜 (C36000): 〜28–30%
• 青铜: 〜15–20%
• 铍铜: 〜22–25%

耐腐蚀性和环境耐用性

环境	适用合金	笔记
海水	与我们一起 (C70600), 铝青铜 (C95800)	优异的抗点蚀能力, 裂缝, 和生物污垢
工业氛围	黄铜, 锡青铜	良好的一般耐大气性能
酸性介质	磷青铜, 与我们一起	耐硫酸和有机酸
饮用水	低铅黄铜 (C46400, EnviroBrass®)	符合现代铅法规
高温暴露	铍铜, C95400	适用于高温强度和氧化

5. 铜合金铸件的优缺点

✅ 铜合金铸件的优点

优异的耐腐蚀性

• 铜合金，特别是青铜和铜镍合金，在海水中具有优异的耐腐蚀性, 酸性, 和工业环境.
• 船用硬件的理想选择, 管道配件, 和化学工艺组件.

高热电导率

• 黄铜和纯铜基合金具有优异的导电性 (到 100% 纯铜 IACS).
• 导热系数范围在 100–400 W/m·K 之间, 使它们成为散热器的理想选择, 电连接器, 和终端.

卓越的可铸性

• 铜合金在铸造过程中流动性良好, 能够生产薄壁, 具有严格公差的复杂形状.
• 适用于熔模铸造, 允许复杂的设计，无需大量的后处理.

多样的机械性能

• 范围从软, 延展性黄铜 (C36000) 高强度铍铜 (C17200) 拉伸强度超过 1,200 MPA.
• 铝青铜为高负载零件提供出色的耐磨性和拉伸强度.

美学吸引力 & 加工性

• 黄铜和青铜具有迷人的红黄色调，非常适合装饰, 建筑, 和艺术应用.
• 抛光良好并接受铜绿或保护涂层以增强美观性.

回收 & 环境效益

• 铜及其合金是 100% 可回收而不损失性能.
• 使用低铅或无铅黄铜 (例如。, EnviroBrass®) 支持可持续制造实践并满足饮用水法规.

⚠️ 铜合金铸件的缺点

中等到高材料成本

• 铜, 镍, 和锡是相对昂贵的基本元素.
• 铍铜, 同时提供出色的强度和导电性, 是最昂贵的铜基合金之一.

与钢相比强度较低

• 虽然在同类产品中表现强劲, 铜合金的拉伸强度和屈服强度通常低于碳钢和合金钢.
• 适用于高负载或结构部件, 可能需要额外的设计考虑.

有限的高温性能

• 大多数铜合金在 300°C 以上的高温下会软化.
• 例外情况包括铝青铜和铍铜, 在中等高温下保持机械完整性.

铸造缺陷风险

• 与许多铸造工艺一样, 孔隙率, 收缩, 如果管理不当，可能会发生隔离.
• 需要经验丰富的铸造控制和铸后检查.

机械加工性挑战

• 一些合金 (例如。, 铝青铜, 高锡青铜) 由于硬金属间化合物而难以加工.
• 刀具磨损更加频繁, 可能需要特殊的切割工具或技术.

6. 铜合金铸件的应用

海洋和海上

铜合金——特别是 铝青铜 和 镍铝青铜——高度耐海水腐蚀, 生物污垢, 和空化.

• 螺旋桨和叶轮
• 泵体和阀体
• 轴套和轴承
• 船用紧固件及管件

管道和流体处理

黄铜和含铅青铜铸件由于其可加工性而常用于管道系统, 耐腐蚀性, 和低摩擦特性.

• 水龙头, 阀, 和配件
• 管道连接器和联轴器
• 水表外壳
• 回流防止器

电气和 电子产品

由于其优异的导电性, 铜基合金用于电力传输和信号部件.

• 连接器和端子
• 母线
• 断路器和开关设备组件
• 接地设备

工业机械

采用高强度铜合金，耐磨- 和重型机械中的耐负载部件.

• 齿轮和齿轮毛坯
• 衬套和止推垫圈
• 导轨和耐磨板
• 模具零部件

航空航天和防御

铝青铜和铍铜因其强度而用于航空航天和国防领域, 疲劳性抗性, 和无火花特性.

• 起落架组件
• 结构支架
• 精密连接器和夹子
• 非磁性和耐火花工具

汽车

铜合金铸件用于同时需要导热性和机械强度的系统.

• 冷却系统组件 (例如。, 水泵外壳)
• 变速箱衬套
• 制动零件
• 发动机组件

装饰和建筑

黄铜, 青铜, 镍银因其外观和耐腐蚀性而广受欢迎.

• 雕像和雕塑
• 门把手和五金件
• 照明灯具
• 格栅和大门

石油和天然气 / 矿业

无火花, 耐腐蚀铜合金是危险或磨蚀环境的理想选择.

• 井下工具
• 阀门和接头
• 无火花手动工具
• 泵外壳

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