ODBLOKUJ DARMOWĄ DOSTAWĘ

Korzystaj z darmowej wysyłki zamówień składanych na stronie
Im więcej zamawiasz, tym więcej oszczędzasz na wysyłce.

×

Innowacyjność produkcyjna wliczona w cenę

Zamawiaj więcej, płać mniej – ceny na frezowanie, toczenie i obróbkę blachy w meviy działają teraz na twoją korzyść, a czas realizacji jest krótszy niż kiedykolwiek.

×

Stopy miedzi: miedź czysta, mosiądz, brąz i ich obróbka skrawaniem

Miedź jest jednym z najpowszechniej stosowanych metali nieżelaznych – a wraz ze swoimi stopami, czyli mosiądzem, brązem i miedzioniklem, tworzy rodzinę materiałów, którą powinien znać każdy konstruktor. Stopy miedzi łączą doskonałą przewodność elektryczną i cieplną z dobrą odkształcalnością i odpornością na korozję.

W tym artykule wyjaśniamy właściwości miedzi, rodzaje miedzi czystej i stopów miedzi, sposób odczytywania oznaczeń stopów miedzi oraz to, o czym warto pamiętać przy obróbce skrawaniem części z miedzi i mosiądzu.

Części obrabiane skrawaniem ze stopów miedzi i miedzi czystej

Najważniejsze właściwości miedzi i stopów miedzi

Miedź (Cu) to ważny metal nieżelazny, stosowany w przemyśle niemal równie szeroko jak aluminium. Jej najważniejsze właściwości:

  • Doskonała przewodność elektryczna i cieplna – wśród metali ustępuje pod tym względem jedynie srebru
  • Miękka, bardzo plastyczna i łatwa do kształtowania
  • Nie staje się krucha w niskich temperaturach
  • W pełni nadaje się do recyklingu bez utraty jakości
  • Dobra odporność na korozję dzięki warstwie ochronnej, która z czasem tworzy się na powierzchni
  • Właściwości przeciwdrobnoustrojowe, dzięki którym nadaje się na często dotykane powierzchnie i do instalacji wodnych
  • Atrakcyjna czerwonawa barwa, ceniona w dekoracyjnych materiałach budowlanych

Wadą miedzi jest to, że jest cięższa od stali: jej gęstość wynosi ok. 8,9 g/cm³ i jest wyższa niż gęstość żelaza.

Rodzaje miedzi czystej

Miedź czysta to materiały miedziane o zawartości miedzi co najmniej 99,90%. W zależności od zawartości tlenu dzieli się je na trzy główne rodzaje:

RodzajOznaczenieTlenPrzewodnośćKruchość wodorowaTypowe zastosowania
Miedź beztlenowaCu-OF, CW008A (JIS C1020)Praktycznie brakBardzo wysokaNiepodatnaElektronika, technika próżniowa, części lutowane twardo i spawane
Miedź elektrolityczna tlenowaCu-ETP, CW004A (JIS C1100)Niewielka ilośćBardzo wysokaPodatna przy nagrzewaniu w atmosferze redukującejSzyny prądowe, kable, podzespoły elektryczne
Miedź odtleniona fosforemCu-DHP, CW024A (JIS C1220)Brak; zawiera resztkowy fosforNiższaNiepodatnaRury, wymienniki ciepła, elementy lutowane twardo i spawane

Miedź elektrolityczna tlenowa jest najczęściej stosowanym rodzajem. Ze względu na niewielką zawartość tlenu jest podatna na kruchość wodorową (tzw. chorobę wodorową), gdy jest spawana, lutowana twardo lub wyżarzana w atmosferze zawierającej wodór. W takich zastosowaniach lepszym wyborem jest miedź beztlenowa lub odtleniona.

Właściwości miedzi czystej

Spośród materiałów miedzianych miedź czysta ma najwyższą przewodność elektryczną i cieplną. Jest niemagnetyczna. Typowe wartości:

WłaściwośćWartość
Gęstość8,89–8,94 g/cm³
Wytrzymałość na rozciąganieOk. 220–360 N/mm², w zależności od stanu utwardzenia
TwardośćOk. 40–110 HV, w zależności od stanu utwardzenia
Moduł YoungaOk. 117 kN/mm²
Przewodność elektrycznaOk. 100% IACS
Współczynnik rozszerzalności cieplnej16,8 × 10⁻⁶/K
Przewodność cieplnaOk. 390–398 W/(m·K)
Temperatura topnieniaOk. 1083 °C
Temperatura wrzeniaOk. 2560 °C

Zalety i wady miedzi czystej

Zalety

  • Najwyższa przewodność elektryczna i cieplna spośród wszystkich materiałów miedzianych
  • Miękka i łatwa do kształtowania
  • Dobra odporność na korozję w atmosferze i w wodzie

Wady

  • Ciężka w porównaniu ze stalą i aluminium
  • Z czasem matowieje; powierzchnie stykowe lub części widoczne często pokrywa się powłoką galwaniczną
  • Ze względu na miękkość i skłonność do przywierania jej obróbka skrawaniem jest trudniejsza niż obróbka mosiądzu

Rodzaje stopów miedzi

Miedź łatwo tworzy stopy z innymi metalami, co znacznie zmienia jej właściwości. Tabela przedstawia przegląd najważniejszych grup; poszczególne z nich omówiono w kolejnych sekcjach.

StopGłówny składnik stopowyNajważniejsze właściwościTypowe zastosowaniaPrzykład EN
MosiądzCynkBardzo dobra skrawalność, złocista barwaArmatura, zawory, części toczone, złączaCW614N (CuZn39Pb3), CW509L (CuZn40)
BrązCynaTwardszy, odporny na zużycie i korozjęŁożyska, tuleje, koła zębate, sprężynyCW453K (CuSn8)
MiedzionikielNikielDoskonała odporność na wodę morską, srebrzysta barwaRurociągi okrętowe, wymienniki ciepła, monetyCW352H (CuNi10Fe1Mn)
Stopy wysokomiedzioweNiewielkie ilości np. berylu lub chromuPrzewodność zbliżona do miedzi przy wyższej wytrzymałościSprężyny, styki, elektrodyCW101C (CuBe2)

Mosiądz

Mosiądz to stop miedzi i cynku. Cechuje się doskonałą plastycznością, dobrą podatnością na kucie na gorąco i bardzo dobrą skrawalnością, a przy tym jest nieco lżejszy od miedzi czystej. Dzięki złocistemu połyskowi jest chętnie stosowany na części widoczne. Mosiądz automatowy, taki jak CW614N, zawiera niewielką ilość ołowiu, który łamie wiór na krótkie odcinki i sprawia, że jest to jeden z metali najłatwiejszych w obróbce skrawaniem. W instalacjach wody pitnej wymagane są gatunki mosiądzu bezołowiowego.

Brąz

Brąz to miedź stopowana cyną. W atmosferze powoli pokrywa się zieloną patyną. Brąz jest twardszy od miedzi czystej i ma niższą temperaturę topnienia, dzięki czemu był jednym z pierwszych metali wykorzystywanych przez człowieka. Obecnie stosuje się go na łożyska ślizgowe, tuleje, koła zębate, sprężyny i armaturę okrętową, a także do wyrobu dzwonów i rzeźb.

Miedzionikiel

Miedzionikiel to miedź stopowana niklem, często z niewielkimi dodatkami żelaza i manganu. Ma srebrzystą barwę i doskonałą odporność na wodę morską, dlatego stosuje się go w rurociągach okrętowych, wymiennikach ciepła i do produkcji monet.

Stopy wysokomiedziowe

Stopy wysokomiedziowe zawierają ponad 96% miedzi. Zapewniają przewodność cieplną i elektryczną zbliżoną do miedzi czystej, a jednocześnie wyższą wytrzymałość i odporność na wysoką temperaturę. Stosuje się je w urządzeniach precyzyjnych, takich jak komputery i smartfony, oraz w podzespołach samochodowych. Ich właściwości zależą od dodanych pierwiastków: na przykład miedź berylowa łączy przewodność elektryczną z doskonałymi właściwościami sprężystymi.

Jak odczytywać oznaczenia stopów miedzi

W Europie materiały miedziane oznacza się zgodnie z normą EN 1412 sześcioznakowym kodem, np. CW614N:

  • C oznacza miedź.
  • Druga litera określa postać wyrobu: W dla wyrobów przerobionych plastycznie, takich jak pręty, blachy i rury, C dla odlewów.
  • Trzycyfrowy numer identyfikuje konkretny materiał.
  • Ostatnia litera wskazuje grupę materiałową: np. A lub B dla miedzi, C lub D dla miedzi niskostopowej, H dla miedzi z niklem, K dla miedzi z cyną (brąz), L lub M dla miedzi z cynkiem (mosiądz) oraz N lub P dla miedzi z cynkiem i ołowiem (mosiądz automatowy).

CW614N to zatem przerobiony plastycznie stop miedzi, cynku i ołowiu – mosiądz automatowy. Obok numeru często podaje się skład chemiczny, np. CuZn39Pb3.

W międzynarodowych kartach materiałowych często stosuje się zamiast tego japońskie oznaczenie JIS: literę „C” i cztery cyfry, np. C1100 dla miedzi elektrolitycznej tlenowej lub C3604 dla mosiądzu automatowego. Pierwsza cyfra wskazuje grupę stopów, np. 1 dla miedzi i stopów wysokomiedziowych, 2 dla mosiądzu i 3 dla mosiądzu ołowiowego.

Wskazówki dotyczące obróbki skrawaniem miedzi i mosiądzu

Miedź i jej stopy są miękkie, co ułatwia skrawanie – jednak ta miękkość stwarza też trudności, zwłaszcza w przypadku miedzi czystej.

  • Zadziory: miedź czysta jest miękka i bardzo plastyczna, dlatego podczas skrawania ma skłonność do tworzenia zadziorów i rozmazywania się.
  • Narost: przywierający materiał przykleja się do krawędzi skrawającej i tworzy narost, który pogarsza jakość powierzchni i dokładność wymiarową.
  • Ciepło: podczas obróbki powstaje ciepło, które trzeba odprowadzać za pomocą chłodziwa. Niektóre chłodziwa na bazie wody mogą powodować przebarwienia miedzi, dlatego często zaleca się chłodziwa olejowe lub przeznaczone do miedzi.

Aby zmniejszyć opory skrawania, stosuj ostre narzędzia o dużym dodatnim kącie natarcia i pracuj z wysokimi prędkościami skrawania. Znacznie łatwiejszy w obróbce jest mosiądz automatowy, taki jak CW614N: krótki wiór umożliwia szybką i czystą obróbkę złożonych części toczonych i frezowanych. Więcej o samych procesach znajdziesz w naszych artykułach o procesie toczenia i procesie frezowania.

Części z miedzi i mosiądzu od meviy

meviy wytwarza indywidualnie zaprojektowane części na zamówienie na podstawie Twoich własnych danych 3D CAD – nie części standardowe ani katalogowe. Możesz wybierać spośród następujących materiałów miedzianych:

MateriałRodzajDostępny dla
EN CW008A equiv. (miedź beztlenowa)Miedź beztlenowaFrezowanie CNC
EN CW004A equiv. (miedź elektrolityczna, ETP)Miedź elektrolityczna tlenowaFrezowanie CNC
EN CW509L equiv. (mosiądz żółty)MosiądzFrezowanie CNC
EN CW614N equiv.Mosiądz automatowyFrezowanie CNC i toczenie CNC
  • Szyny prądowe, styki i radiatory z miedzi czystej wykonywane metodą frezowania CNC
  • Tuleje, złączki, sworznie i złącza z mosiądzu wykonywane metodą toczenia CNC
  • Natychmiastowa cena i termin realizacji dla obróbki CNC – bez rysunku 2D

Najczęściej zadawane pytania o stopy miedzi

Czym różnią się miedź, mosiądz i brąz?

Miedź to czysty metal. Mosiądz to stop miedzi i cynku o bardzo dobrej skrawalności i złocistej barwie. Brąz to stop miedzi i cyny, który jest twardszy i bardziej odporny na zużycie, dlatego doskonale nadaje się na łożyska i tuleje.

Czy miedź jest magnetyczna?

Nie. Miedź czysta jest niemagnetyczna, podobnie jak popularne gatunki mosiądzu i brązu. Dzięki temu materiały miedziane nadają się do zastosowań w pobliżu wrażliwej elektroniki i pól magnetycznych.

Który materiał miedziany jest najłatwiejszy w obróbce skrawaniem?

Mosiądz automatowy, taki jak CW614N (CuZn39Pb3). Zawarty w nim ołów łamie wiór na krótkie odcinki, dzięki czemu można go obrabiać szybko i z bardzo dobrą jakością powierzchni. Miedź czysta jest znacznie bardziej wymagająca, ponieważ jest miękka i przywiera do narzędzia.

Czym różni się CW004A od CW008A?

CW004A (Cu-ETP) zawiera niewielką ilość tlenu i jest standardową miedzią do zastosowań elektrycznych. CW008A (Cu-OF) jest beztlenowa, dlatego nie jest podatna na kruchość wodorową i jest preferowana w zastosowaniach spawanych, lutowanych twardo i próżniowych.

Jak wybrać odpowiedni materiał miedziany

Miedź to metal nieżelazny stosowany niemal równie szeroko jak aluminium. Zapewnia wysoką przewodność cieplną i elektryczną oraz łatwo poddaje się recyklingowi. Rodzina stopów miedzi obejmuje miedź czystą, mosiądz, brąz, miedzionikiel i stopy wysokomiedziowe. Choć miedź łatwo się skrawa, zadziory i narost wymagają starannego postępowania – a w przypadku złożonych części obrabianych skrawaniem najbardziej ekonomicznym wyborem jest często mosiądz automatowy.

Gotowy, by zacząć?
Zamów swoje części z miedzi i mosiądzu
Prześlij model 3D CAD, wybierz miedź lub mosiądz i otrzymaj natychmiastową cenę oraz termin realizacji dla części frezowanych i toczonych – bez rysunku 2D.
Zacznij z meviy →
Table of Contents

Need a custom part made?

Upload your 3D CAD and order custom parts directly online.

  • Instant quote with price and lead time
  • No 2D drawing needed
  • CNC: milling and turning
  • Sheet metal: laser cutting and welding
Upload CAD, see your price

Free meviy account · no obligation

Bauteil fertigen lassen?

Laden Sie Ihr 3D-CAD hoch und bestellen Sie Ihre Teile direkt online.

  • Sofortangebot mit Preis und Lieferzeit
  • Keine 2D-Zeichnung nötig
  • CNC: Fräsen und Drehen
  • Blech: Laserschneiden und Schweißen
CAD hochladen, Preis sehen

Kostenloses meviy-Konto · unverbindlich

Besoin d’une pièce sur mesure ?

Importez votre CAO 3D et commandez vos pièces directement en ligne.

  • Devis instantané avec prix et délai
  • Aucun plan 2D nécessaire
  • CNC : fraisage et tournage
  • Tôlerie : découpe laser et soudage
Importer ma CAO, voir le prix

Compte meviy gratuit · sans engagement

Ti serve un pezzo su misura?

Carica il tuo CAD 3D e ordina i tuoi pezzi direttamente online.

  • Prezzo e tempi di consegna immediati
  • Nessun disegno 2D necessario
  • CNC: fresatura e tornitura
  • Lamiera: taglio laser e saldatura
Carica il CAD, vedi il prezzo

Account meviy gratuito · senza impegno

¿Necesitas una pieza a medida?

Sube tu CAD 3D y pide tus piezas directamente online.

  • Precio y plazo de entrega al instante
  • Sin necesidad de planos 2D
  • CNC: fresado y torneado
  • Chapa: corte por láser y soldadura
Sube tu CAD y mira el precio

Cuenta meviy gratuita · sin compromiso

Potrzebujesz części na zamówienie?

Prześlij swój model CAD 3D i zamawiaj części bezpośrednio online.

  • Cena i termin realizacji od ręki
  • Bez rysunku 2D
  • CNC: frezowanie i toczenie
  • Blacha: cięcie laserowe i spawanie
Prześlij CAD, zobacz cenę

Darmowe konto meviy · bez zobowiązań