CNC-Bearbeitung von Messing: Wissen über die Legierung, Oberflächenbearbeitung und Tipps

Im Laufe der Jahre haben viele Industriezweige die Anwendung der CNC-Technologie auf verschiedene Metalle erforscht, und eines dieser Metalle ist die CNC-Bearbeitung von Messing. Messing, eine Legierung aus Kupfer und Zink, ist ein vielseitiges Metall, das aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften in der Fertigungsindustrie weit verbreitet ist.

Es gibt viele Vorteile, insbesondere bei der Bearbeitung komplexer Messingteile. Sie sollten jedoch wichtige Überlegungen anstellen, bevor Sie Messingbearbeitung. Auf geht's!

Was ist die CNC-Bearbeitung von Messing?

Die CNC-Bearbeitung von Messing ist ein spezielles Fertigungsverfahren, bei dem die CNC-Technologie (Computer Numerical Control) zur Automatisierung des Schneidens, der Formgebung und der Herstellung von Messingteilen eingesetzt wird. Die fertigen Messingteile weisen einen hohen Grad an Genauigkeit und Präzision auf, der manuell nur schwer zu erreichen wäre.

Die Herstellung von Messingteilen unter Verwendung von CNC-Bearbeitung von rostfreiem StahlBevor mit der eigentlichen Bearbeitung begonnen wird, sind einige Überlegungen erforderlich. Zu diesen Überlegungen gehören die Eigenschaften des Messings selbst, die verschiedenen Messingsorten und -typen sowie die richtige CNC-Technik.

Wichtige Eigenschaften von Messing, die es für die CNC-Bearbeitung geeignet machen

Trotz der Vorteile, die die CNC-Bearbeitung von Messing in Bezug auf Genauigkeit, Geschwindigkeit und Effizienz gegenüber herkömmlichen Bearbeitungsmethoden bietet, können nicht alle Metalle CNC-bearbeitet werden. Eines der geeigneten Metalle für die CNC-Bearbeitung ist jedoch Messing, und zwar aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften.

Ausgezeichnete Bearbeitbarkeit

Die Zerspanbarkeit ist die Leichtigkeit, mit der ein Werkstoff mit einem Schneidwerkzeug geschnitten (bearbeitet) werden kann. Je höher die Zerspanbarkeit eines Metalls ist, desto einfacher ist die Großserienproduktion von Teilen aus diesem Metall. Messing ist für seine hervorragende Zerspanbarkeit bekannt, was es ideal für die CNC-Bearbeitung von Messing macht. Einer der Gründe für die hohe Zerspanbarkeit von Messing ist sein Bleigehalt.

Korrosionsbeständigkeit

Messing hat eine hohe Korrosionsbeständigkeit, was bei der Herstellung von Teilen immer wünschenswert ist. Der Hauptgrund für die hohe Korrosionsbeständigkeit von Messing ist, dass es ein Nichteisenmetall ist, das heißt, es enthält von Natur aus kein Eisen.

Je nach Art der Legierung kann in den CNC-Bearbeitungsteilen aus Messing zwar Eisen enthalten sein, doch ist dieser Anteil zu gering, um die Korrosionsbeständigkeit von Messing zu verändern. Außerdem können der hohe Kupfergehalt und das Vorhandensein von Aluminium in einigen Messingtypen Schutzschichten um das Metall herum bilden, was die Korrosionsbeständigkeit weiter erhöht.

Ästhetik

Ästhetik ist eine der wesentlichen Eigenschaften, die Hersteller bei der CNC-Messingbearbeitung. Daher ist es nicht überraschend, dass Messing bei CNC-Herstellern sehr beliebt ist, da es einen optisch ansprechenden Goldton hat. Während Glanzgold das häufigste Erscheinungsbild ist, kann Messing je nach Bestandteilen und Anteilen auch rötlich-golden, silbrig-weiß oder roségolden sein.

Das physische Erscheinungsbild geht über die Farbe hinaus, da Faktoren wie Textur und Oberflächenbeschaffenheit ebenfalls zur Ästhetik beitragen. Messing zeichnet sich auch durch diese Eigenschaften aus, was seine Verwendung bei der CNC-Bearbeitung von Messing für dekorative Zwecke rechtfertigt.

Verformbarkeit

Die Formbarkeit eines Metalls ist seine Fähigkeit, in Drähte und verschiedene Formen gezogen zu werden, ohne zu brechen. Messing ist ein sehr formbares Metall, was es zu einem hervorragenden Kandidaten für CNC-Maschinenteileda es von Maschinenführern leicht in die gewünschten Formen gebracht werden kann.

Die hohe Verformbarkeit von Messing ist auf seinen hohen Kupfergehalt (67%) zurückzuführen, wie man bei der CNC-Bearbeitung von Kupfer sieht. Daher sind Messinglegierungen mit einem geringeren Kupfergehalt nicht so gut formbar wie andere.

Leitfähigkeit

Messing hat eine höhere thermische und elektrische Leitfähigkeit als viele andere Metalle, was auch auf seinen hohen Kupferanteil zurückzuführen ist. Bei der CNC-Bearbeitung sind Werkstoffe mit hoher elektrischer Leitfähigkeit nicht nur bei der Konstruktion spezieller Leiter nützlich, sondern auch wegen ihrer Fähigkeit, Wärme abzuleiten.

Arten von Messinglegierungen für die CNC-Bearbeitung

Bei der CNC-Bearbeitung von Messing werden verschiedene Messinglegierungen verwendet, die jeweils einzigartige Eigenschaften für bestimmte Anwendungen bieten. Einige der typischen Messing-Legierungstypen verwendet gehören:

C260 Messing

C260-Messing ist auch als Patronenmessing bekannt und besteht aus etwa 70% Kupfer und 30% Zink. Cartridge-Messing ist unter CNC-Maschinisten aus mehreren Gründen üblich, einschließlich ihrer Stärke, Duktilität und Leitfähigkeit.

Vorteile

• Nützlich für CNC-Bearbeitungen, die umfangreiches Biegen, Ziehen oder Formen erfordern
• Kostengünstig
• Außergewöhnliche Kaltverarbeitbarkeit

Benachteiligungen

• Anfällig für Spannungsrisskorrosion

C360 Messing

Dieser Messingtyp ist auch als Automatenmessing oder Messing CNC-Bearbeitung bekannt und enthält bis zu 3% Blei. Der Bleianteil in der C360-Messinglegierung ist höher als in normalen Messinglegierungen, was zu einer deutlichen Verbesserung der Bearbeitbarkeit führt.

Vorteile

• Hohe Korrosionsbeständigkeit
• Geeignet für Arbeiten, die präzise Toleranzen erfordern
• Kann höheren Belastungen standhalten als die meisten Messinglegierungen

Benachteiligungen

• Ein bisschen teuer

C220 Messing

C220-Messing ist gemeinhin als kommerzielle Bronze bekannt, was interessant ist, weil es immer noch als eine Messinglegierung für die CNC-Bearbeitung gilt. Es wird häufig in der Architektur und der Schmuckherstellung verwendet, da es eine satte Farbe, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist.

Vorteile

• Ausgezeichnete Formbarkeit
• Hohe Korrosionsbeständigkeit, daher für Schiffsteile geeignet
• Ästhetisch ansprechend, so nützlich für Schmuck

Benachteiligungen

• Kann auch unter rauen Bedingungen korrodieren und erfordert eine zusätzliche Glühbehandlung

C464 Messing

Das auch als Marinemessing bekannte C464 enthält etwa 60-63% Kupfer, 37-40% Zink und einen geringen Anteil an Zinn (weniger als 1%). Wie der Name schon sagt, wird Marine-Messing üblicherweise für die Bearbeitung von Messingteilen für Marinezwecke verwendet.

Vorteile

• Hohe Korrosionsbeständigkeit, auch in Meerwasser
• Nützlich für die Herstellung starker Messingteile
• Widerstandsfähig gegen Entzinkung (die selektive Entfernung von Zink aus einer Legierung)

Benachteiligungen

• Kann sich bei längerer Einwirkung von Wasser verfärben

Gängige CNC-Bearbeitungstechniken für die Herstellung kundenspezifischer Teile aus Messing

Die CNC-Bearbeitung bietet eine breite Palette von Techniken, die zur Herstellung von Messing-Maschinenteilen eingesetzt werden können. Von den verschiedenen Techniken, die es gibt, ist die Dreh-Fräs-Bearbeitung die häufigste.

CNC-Fräsen

Bei diesem CNC-Bearbeitungsverfahren werden kundenspezifische Maschinenteile hergestellt, indem mit rotierenden Schneidwerkzeugen Material vom Werkstück abgetragen wird. Bei der CNC-Bearbeitung von Messing bleibt das Messingwerkstück stehen, während das Schneidwerkzeug rotiert.

CNC-Fräsen wird mit Maschinen durchgeführt, die verschiedene Achsen verwenden, wie die 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-Maschinen. Die 5-Achsen-Fräsmaschinen bieten die größte Flexibilität, da sich das Schneidwerkzeug und das Messingwerkstück gleichzeitig drehen und bewegen können. Daher kann das 5-Achsen-CNC-Fräsen zur Herstellung von Messingteilen mit sehr komplexen Geometrien verwendet werden, wie sie in der Luft- und Raumfahrt und in der medizinischen Industrie vorkommen.

CNC-Drehen

Mit dieser Bearbeitungstechnik können kundenspezifische Maschinenteile hergestellt werden, indem mit einem stationären Schneidwerkzeug Material von einem Werkstück entfernt wird. Im Gegensatz zum CNC-Fräsen dreht sich beim CNC-Drehen das Messingwerkstück, während sich das Schneidwerkzeug nicht bewegt.

Es gibt verschiedene Arten und Konfigurationen von CNC-Drehmaschinenin der Regel abhängig von der Anzahl der Revolver und Spindeln, über die sie verfügen. Die CNC-Bearbeitung von Messing eignet sich besonders für die Herstellung von Messingteilen, die zylindrisch oder hohl sind.

Oberflächenbearbeitungsoptionen für CNC-bearbeitetes Messing

Nach der CNC-Bearbeitung von Werkstoffen müssen noch Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche des Werkstücks beseitigt werden, um sein Aussehen und seine Ästhetik zu verbessern und sogar seine Funktionalität zu erhöhen. Dieser Schritt ist bekannt als Oberflächenveredelungund es gibt verschiedene Möglichkeiten der Endbearbeitung von Messingteilen.

Natürliche/unbearbeitete Oberfläche

Bei dieser Ausführung werden die bearbeiteten Messingteile ohne Oberflächenbehandlung verwendet. Dies ist aus ästhetischer Sicht sinnvoll, da die CNC-Bearbeitung von Messing von Natur aus visuell ansprechend ist. Zerspanungsmechaniker verwenden eine unbearbeitete Oberfläche auch, um die Konsistenz zwischen verschiedenen Chargen und enge Maßtoleranzen zu gewährleisten.

Ein Nachteil der unbearbeiteten Oberfläche ist jedoch ein erhöhtes Risiko von Beschädigungen, da es keine äußere Schutzschicht gibt, die das Messingteil vor rauen Bedingungen schützt. Außerdem können auf den Messingteilen mit einer unbearbeiteten Oberfläche sichtbare Spuren entstehen.

Polieren

Dies ist eine der üblichen Techniken der Oberflächenbearbeitung, die in der Regel eine glatte und glänzende Oberfläche erzeugt. Die Technik der polierenden Oberflächenbearbeitung beruht auf dem Prinzip der Abrasion und nutzt in der Regel abrasive Bearbeitungsprozesse. Diese Technik kann mechanisch oder chemisch sein.

Das Polieren ist zwar wegen seiner Einfachheit bei den Zerspanern üblich, doch gibt es Bedenken hinsichtlich seiner Haltbarkeit. Außerdem ist das chemische Polieren relativ kostspielig, vor allem, wenn die Messingteile komplexe Geometrien aufweisen.

Gebürstetes Finish

Dies ist eine weitere einfache Möglichkeit der Oberflächenbearbeitung für die CNC-Bearbeitung von Messing, bei der Schleifmittel oder Metalldrahtbürsten verwendet werden, um parallele Linien auf dem Messingteil zu erzeugen. Diese Technik eignet sich perfekt zum Verdecken von Kratzern und zum Erzeugen strukturierter Erscheinungsbilder.

Diese Technik hat jedoch ihre Grenzen, unter anderem wegen des hohen Beschädigungsrisikos, insbesondere bei komplizierten Messingteilen. Außerdem wird das Bürsten bei Bauteilen mit komplexen Geometrien sehr viel schwieriger und zeitaufwändiger.

Pulverbeschichtung

Bei dieser Technik wird trockenes Pulver elektrostatisch auf elektrisch aufgeladene CNC-Bearbeitungsteile aus Messing gesprüht. Der Zweck der elektrischen Aufladung des Messingteils besteht darin, das frei fließende Pulver an der Metalloberfläche haften zu lassen. Diese Endbearbeitungstechnik bietet viele Vorteile, darunter eine verbesserte Haltbarkeit und Vielseitigkeit, eine kürzere Bearbeitungszeit, Umweltfreundlichkeit und eine hohe Farbvielfalt.

Die Verwendung der Pulverbeschichtung als Oberflächenbehandlung für Messingteile wird jedoch durch ihre hohen Kosten eingeschränkt. Außerdem kann es schwierig sein, extrem dünne Schichten aufzutragen, was bei Teilen mit hohen Toleranzanforderungen und komplexem Aufbau ein großer Nachteil ist.

Herausforderungen und Tipps für bearbeitete Teile aus Messing

CNC-Bearbeitung von Messing bietet viele Vorteile, aber es läuft nicht alles glatt. Bei der Bearbeitung von Messingteilen gibt es einige Herausforderungen, auf die Maschinenführer stoßen können. Es ist wichtig, diese Herausforderungen und die Tipps zu ihrer Bewältigung zu kennen.

Herausforderungen bei der Bearbeitung von Messingteilen

Im Folgenden sind einige Herausforderungen aufgeführt, denen sich die Bediener bei der CNC-Bearbeitung von Messing gegenübersehen:

Werkzeugverschleiß

Messing lässt sich hervorragend bearbeiten, das heißt, es kann mit hohen Geschwindigkeiten und Vorschüben gedreht werden. Wenn die Geschwindigkeit jedoch zu hoch oder zu niedrig wird, kann es zu Werkzeugverschleiß kommen. Dies führt zu einer Verringerung der Effizienz des Bearbeitungsprozesses und der Produktivität.

Überhitzung

Messing hat einen niedrigen Schmelzpunkt und eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Das bedeutet, dass die Gefahr besteht, dass das CNC-gesteuerte Werkstück aus Messing bei der Bearbeitung aufgrund der Reibung und der hohen Drehzahl des Schneidwerkzeugs große Mengen an Wärme speichert. Die anschließende Überhitzung kann zu einer Verformung des Werkstücks und des Schneidwerkzeugs führen.

Chip-Formation

Einige Messingsorten, wie z. B. C360-Messing, neigen bei der Bearbeitung zu starker Spanbildung. Diese Späne sind lang und kontinuierlich und können während des Bearbeitungsprozesses leicht brechen. Spänebruch und -anhäufung können Staus in der CNC-Maschine verursachen und die Effizienz und Produktivität verringern.

Tipps für die Bearbeitung von Messingteilen

Hier sind einige Tipps für eine effiziente CNC-Bearbeitung von Messing:

Geeignete Schneidwerkzeuge verwenden

Im Allgemeinen werden Hartmetall- oder Hochgeschwindigkeitswerkzeuge bevorzugt, die mit Beschichtungen wie TiN (Titannitrid) oder TiCN (Titancarbonitrid) versehen sind, um die Härte zu erhöhen und die Reibung zu verringern. Hartmetallwerkzeuge bieten zwar eine bessere Beständigkeit gegen Werkzeugverschleiß und höhere Schnittgeschwindigkeiten, sind aber teurer als Hochgeschwindigkeitswerkzeuge. Außerdem sind Hochgeschwindigkeitswerkzeuge haltbarer als Hartmetallwerkzeuge.

In geeignete Kühlmethoden investieren

Bei der CNC-Bearbeitung von Messing besteht aufgrund der Reibung und der hohen Drehgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs die Gefahr einer Überhitzung der Bearbeitungsvorrichtung. Es ist notwendig, die Temperaturen zu kontrollieren, um einen Produktivitätsrückgang zu verhindern, und Kühl- und Schmiermittel sind im Allgemeinen die besten Optionen für die Bediener. Kühl- und Schmiermittel können auch bei der Spanabfuhr helfen. Es gibt jedoch verschiedene Arten von Kühlmitteln, und die Wahl des richtigen hängt von der Messingsorte, der Art des Werkzeugs und der Maschinenumgebung.

Berücksichtigung der Oberflächenbeschaffenheit

Wenn das Messingteil mit einem Oberflächenfinish versehen werden soll, ist es wichtig, die richtige Finishing-Technik und die dafür geeigneten Werkzeuge zu verwenden. Polieren, Bürsten und Beschichten sind die gebräuchlichsten Oberflächenbehandlungen für Messingteile, aber es ist notwendig, eine gute Qualitätskontrolle über den Endbearbeitungsprozess aufrechtzuerhalten. Dazu gehört die Prüfung der bearbeiteten Teile, um sicherzustellen, dass sie die richtigen Abmessungen, Funktionen und Toleranzen aufweisen.

Anwendungen der CNC-Messing-Bearbeitung

Die CNC-Bearbeitung von Messing ist in der mechanischen, dekorativen und sogar medizinischen Industrie nützlich. Mit diesem Verfahren können die folgenden Teile hergestellt werden:

• Ventile
• Schmuck
• Düsen
• Scharniere
• Knöpfe

Wie lässt sich feststellen, ob Messing die ideale Wahl für Ihr CNC-Projekt ist?

Die Entscheidung, ob Messing für Ihr CNC-Bearbeitungsprojekt ideal ist, muss sorgfältig getroffen werden. Es ist entscheidend, den Verwendungszweck des Endprodukts zu berücksichtigen, der die Anforderungen an Eigenschaften wie Festigkeit, Verformbarkeit, Leitfähigkeit usw. bestimmt.

Allerdings kann es für Sie schwierig sein, diese Eigenschaften richtig zu beurteilen oder zu bewerten, aber wir von xcmachining sind für Sie da! Wir sind erfahren in CNC-Bearbeitung nach Maß und verfügen über ein großes Fachwissen bei der Auswahl der richtigen Materialien für ein CNC-Projekt. Mit unseren 3-, 4- und 5-Achsen-Bearbeitungsmöglichkeiten können wir komplexe Werkstücke mit hoher Präzision und Toleranz herstellen, um Ihre spezifischen Anforderungen zu erfüllen. Nehmen Sie noch heute Kontakt mit uns auf und starten Sie ein neues Projekt!

Schlussfolgerung

Die CNC-Bearbeitung von Messing ist ein spezielles Verfahren, bei dem die numerische Computersteuerung zur Automatisierung der Herstellung von Messingteilen eingesetzt wird. Die hervorragende Bearbeitbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Ästhetik von Messing machen es für CNC-Projekte geeignet. Allerdings müssen Herausforderungen wie die Auswahl der richtigen Messingsorte und Optionen für die Oberflächenbearbeitung berücksichtigt werden.

FAQ

Was ist die beste Messinglegierung für Maschinenteile aus Messing?

Dies hängt von der letztendlichen Anwendung des Messingteils ab, da verschiedene Legierungen ihre speziellen Verwendungszwecke haben. C360 eignet sich am besten für die maschinelle Bearbeitung, während C464 am besten für die Schifffahrt geeignet ist.

Ist Messing für die Bearbeitung geeignet?

Ja, Messing hat eine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit und eignet sich für die Herstellung komplizierter und reibungsarmer Bauteile.

Korrodieren Messingteile schneller als Stahl?

Nein, Messing ist sehr korrosionsbeständig, weil es kein Eisen ist. Stahl hingegen ist eine Eisenlegierung und daher anfälliger für Korrosion.