Ausführliche Erläuterung der Technologie der Kupferstanzteile

Kupferstanzteile sind Präzisionsbauteile aus Metall, die durch plastisches Formen von Platten aus reinem Kupfer oder einer Kupferlegierung auf einer Presse durch ein Stanzwerkzeug hergestellt werden. Als effizientes und kostengünstiges Verfahren zur Metallumformung verfügt das Stanzverfahren über eine einzigartige technische Anpassungsfähigkeit im Bereich der Kupferverarbeitung. - Die gute Duktilität von Kupfer ermöglicht ein präzises Fließen im Formhohlraum und das Ausfüllen komplexer geometrischer Merkmale, während die mäßige Festigkeit von Kupfer die Qualitätskontrollierbarkeit des Stanzabschnitts gewährleistet. Im Gegensatz zu Gusseisen, Stahl und anderen Baumaterialien spiegelt sich der Wert von Kupferstanzteilen nicht nur in ihrer geometrischen Genauigkeit wider, sondern liegt auch in den inhärenten physikalischen Eigenschaften von Kupfer selbst begründet: ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und nicht-magnetische Eigenschaften.

 

Dies macht Kupferstanzteile in Bereichen wie elektrischen Verbindungen, Wärmemanagement, Signalübertragung usw., die die funktionale Beteiligung von Materialien erfordern, unersetzlich. In der Präzisionsfertigungsindustrie stellen Präzisions-Kupferstanzteile eine technische Fähigkeit dar, die Materialwissenschaft, Formenbau und Massenproduktionseffizienz vereint. Es wird häufig in High-End-Fertigungsbereichen wie Automobilelektronik, Geräten für neue Energie, Kommunikationsbasisstationen und medizinischen Geräten eingesetzt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Leistung von Kupferstanzteilen hängt zunächst von der Wahl des Grundmaterials ab. Abhängig vom Anwendungsszenario können Kupferstanzteile aus zwei Hauptmaterialien hergestellt werden: Serien aus reinem Kupfer oder Serien aus Kupferlegierungen. Reine Kupferserie: repräsentiert durch hoch-reines Elektrolytkupfer wie T1, T2 und TU1, der Kupfergehalt kann mehr als 99,9 % erreichen. Reines Kupfer hat die höchste elektrische und thermische Leitfähigkeit - Die elektrische Leitfähigkeit von geglühtem reinem Kupfer liegt nahezu bei 100 % IACS (International Annealed Copper Standard), und die Wärmeleitfähigkeit beträgt etwa 400 Watt pro Meter Kelvin und ist damit nach Silber die zweitgrößte aller technischen Metallmaterialien. Die Erweichungstemperatur von reinem Kupfer liegt bei etwa 1083 Grad Celsius, bei langfristiger thermischer Einwirkung von etwa 200 bis 300 Grad Celsius kommt es jedoch zu Kornwachstum und Festigkeitsverlust, sodass es für Szenarien mit niedrigen Betriebstemperaturen oder extremen Anforderungen an die Leitfähigkeit geeignet ist. Die Härte von reinem Kupfer beträgt im geglühten Zustand etwa 86 bis 120HBS. Es verfügt über eine gute Stanzformbarkeit und eignet sich zur Herstellung von Präzisionsteilen mit komplexen Formen und großen Tiefziehverhältnissen.

 

Kupferlegierungsserien: einschließlich Messing (Kupfer-Zinklegierung), Phosphorbronze (Kupfer-Zinn-Phosphorlegierung), Berylliumbronze (Kupfer-Berylliumlegierung) usw. Messing hat eine gute Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit und seine Kosten sind niedriger als die von reinem Kupfer. Es eignet sich für Strukturteile und dekorative Teile. Phosphorbronze weist eine ausgezeichnete Elastizität und Ermüdungsbeständigkeit auf und ist ein ideales Material für die Herstellung elastischer Komponenten wie Federlamellen und Kontaktlamellen. Berylliumbronze kann nach einer Alterungsbehandlung eine höhere Härte und Festigkeit erreichen und gleichzeitig eine gute elektrische Leitfähigkeit beibehalten. Es wird häufig in wichtigen elastischen Komponenten in der Luft- und Raumfahrt sowie in Präzisionsinstrumenten eingesetzt. Für Anwendungen, die ein Gleichgewicht zwischen elektrischer Leitfähigkeit und mechanischer Festigkeit erfordern, verwenden Red Copper Stamping Parts reines Kupfer als Grundmaterial und passen die mechanischen Eigenschaften durch Kaltverfestigung oder anschließende Wärmebehandlung an, während gleichzeitig eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufrechterhalten wird.

 

Bei der Materialauswahl müssen die fünf Dimensionen Leitfähigkeit, Festigkeit, Formbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Kosten umfassend berücksichtigt werden. Beispielsweise erfordern Stromanschlüsse eine hohe Leitfähigkeit, und reines Kupfer wird bevorzugt; die elastischen Kontaktstücke in Schaltsteckdosen erfordern Ermüdungsfestigkeit, es sollte Phosphorbronze verwendet werden; Strukturteile in Meeresumgebungen müssen gegen Salzsprühkorrosion beständig sein, und es sollten bestimmte Messingqualitäten verwendet werden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Der Produktionsprozess von Kupferstanzteilen kann je nach Verformungsmechanismus und Teileeigenschaften in verschiedene Typen unterteilt werden. Präzisionsschneidverfahren: Wird zur Bearbeitung von Präzisionskupferteilen mit flachen Querschnitten und ohne Rissbänder verwendet. Anders als beim herkömmlichen Stanzen verwendet der Feinschneidprozess eine V-förmige Zahnkranzkante, einen minimalen Stanzspalt und eine Anti-Top-Plattenstruktur, um zu bewirken, dass sich das Material unter einem dreidimensionalen Druckspannungszustand trennt. Die erzielte Glätte des Stanzabschnitts kann Ra 1,6 Mikrometer oder weniger erreichen, und die Vertikalität des Abschnitts ist besser als die beim normalen Stanzen. Dieses Verfahren eignet sich für Teile wie Kupferdichtungen in Automobilgetrieben und Ventilplattendichtungen in Hydrauliksystemen, die eine hohe Querschnittsqualität erfordern. Feinschneidwerkzeuge werden üblicherweise aus Hartmetall oder pulverisiertem Schnellarbeitsstahl hergestellt, um bei der Massenproduktion Maßhaltigkeit zu gewährleisten.

 

Biegeumformprozess: Biegen Sie die Kupferplatte durch eine Form in einem bestimmten Winkel in eine V--Form, U--Form oder komplexe mehrfach gefaltete Form. Kupfer hat eine hohe Dehnung und neigt beim Biegen nicht zu Rissen, die Kontrolle der Rückfederung stellt jedoch eine technische Schwierigkeit beim Biegeprozess dar. - Der Elastizitätsmodul von Kupferlegierungen beträgt etwa 110 bis 130 GPa und ist damit niedriger als bei Stahl. Daher ist der Rückprall von Kupferteilen bei gleichem Biegeradius normalerweise größer als der von Stahlteilen. In der Technik wird der endgültige Winkel durch Biegeausgleich, Bodenprägung oder Verwendung einer Verbundform zur Formgebung gesteuert.

 

Streckformverfahren: Wird zur Herstellung von Kupferstanzteilen mit Tassen, Kästen oder komplexen gebogenen Formen verwendet. Während des Streckvorgangs fließt die Kupferplatte unter der Wirkung des Stempels in den konkaven Formhohlraum und das Material verwandelt sich von einer flachen Oberfläche in eine dreidimensionale Form. Kupfer hat bessere Zugeigenschaften als die meisten Stähle und ermöglicht größere Ziehverhältnisse und kleinere Kehlradien, ist aber auch anfälliger für Faltenbildung an den Seitenwänden des gezogenen Stücks oder für Ausdünnung und Rissbildung an den unteren Kehlen. Bei tief-gezogenen Kupferteilen werden häufig Zieh- und Zwischenglühprozesse in mehreren Durchgängen eingesetzt, um die Kaltverfestigung zu beseitigen und die Plastizität des Materials wiederherzustellen.

 

Zusammengesetzter Stanzprozess: Integrieren Sie mehrere Prozesse wie Stanzen, Biegen, Strecken und Prägen in einen Satz progressiver Matrizen, um eine kontinuierliche automatisierte Produktion von Kupferbändern vom Spuleneingang bis zum fertigen Produktausgang zu erreichen. Dieses Verfahren eignet sich für die Herstellung großvolumiger, miniaturisierter Kupferstanzteile wie elektronische Anschlussklemmen, Relaiskontakthalterungen usw. Kupfergepresste Komponenten können in Verbundformen mit Hunderten von Hüben pro Minute bei hohem Materialverbrauch und minimalem menschlichen Eingriff hergestellt werden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Der Einsatz von Kupferstanzteilen durchzieht viele Kernbereiche der modernen Industrie. Automobilelektronik und neue Energie: Fahrzeuge mit neuer Energie nutzen eine große Anzahl von Kupferstanzteilen für Hochspannungs-Anschlussklemmen, weiche Verbindungsstücke zwischen Batteriemodulen und Signalklemmen in Ladeschnittstellen. Diese Teile müssen gleichzeitig die Anforderungen an hohe Strombelastbarkeit, Vibrationsfestigkeit und langfristige Zuverlässigkeit erfüllen. Die Materialien bestehen meist aus hochleitfähigem reinem Kupfer oder einer Kupferlegierung, und die Oberfläche ist mit Silber beschichtet, um den Kontaktwiderstand zu reduzieren. Bei herkömmlichen Kraftstofffahrzeugen sind auch der Kühlkörper der Generator-Gleichrichterbrücke, die Kontakthalterung des elektromagnetischen Schalters des Anlassers und die Leiterplattenanschlussklemmen im ABS-Steuergerät untrennbar mit dem Kupferstanzprozess verbunden.

 

Energie- und Verteilungsausrüstung: Die bewegliche Kontakthalterung und der statische Kontaktsitz im Leistungsschalter, die Teile des elektromagnetischen Systems des Schützes und der Messerkontaktfinger des Trennschalters sind alle durch den Stanzprozess geformte Kupferteile. Der Betriebsstrom dieser Teile reicht von mehreren zehn Ampere bis zu tausenden Ampere. Die Gestaltung ihrer leitenden Querschnittsfläche und die Optimierung der Wärmeableitungsstruktur stellen technische Anforderungen dar, die mit dem Stanzprozess kombiniert werden. Das Stanzen und Nieten von elektrischen Kupferpressteilen für Schaltsteckdosen ist eine Standardkonfiguration in der Schaltsteckdosenindustrie. Es kombiniert gestanzte Kupferkomponenten mit Nietverfahren, um eine effiziente Montage leitfähiger Schaltkreise zu erreichen.

 

Kommunikation und Unterhaltungselektronik: Die Resonanzsäule im Filter der 5G-Basisstation, das Kontaktrohr im Stecker, die Abschirmabdeckung und der Kühlkörper im Inneren des Mobiltelefons sowie die Erdungsfeder des Notebook-Computers sind allesamt Präzisionsstanzteile aus Kupfer. In diesem Bereich werden strenge Anforderungen an die Miniaturisierung, das geringe Gewicht und die Hochfrequenzleistung von Teilen gestellt. Maßabweichungen im Mikrometerbereich können zu Problemen mit der Signalintegrität führen. Der Einsatz von Kupferstanzteilen in der Unterhaltungselektronik geht oft mit der Nachfrage nach hochdichten Montage- und automatisierten Produktionslinien einher, die besondere Anforderungen an die Ebenheit, Koplanarität und Bandverbindungsmethoden der Teile stellen.

 

Industrielle Steuerungs- und medizinische Geräte: Klemmenblöcke in SPS-Steuermodulen, Stromanschlüsse von Servoantrieben, Erdungssystemkomponenten medizinischer Bildgebungsgeräte und Präzisionsstrukturteile chirurgischer Instrumente profitieren alle von der Anpassbarkeit und Leistungskonsistenz von Kupferstanzteilen. Im medizinischen Bereich ist Kupfer aufgrund seiner nichtmagnetischen Eigenschaften sicher für den Einsatz in NMR-Umgebungen geeignet, während es aufgrund seiner bakteriostatischen Eigenschaften für den Einsatz in bestimmten Komponenten medizinischer Geräte geeignet ist, die mit dem menschlichen Körper in Kontakt kommen. Stanzteile mit Silberplattierung über Kupfer haben einen einzigartigen Wert im Bereich der Hochfrequenz- und Hochfrequenzsignalübertragung - Die Silberschicht sorgt für den geringsten Signalübertragungsverlust, während das Kupferbasismaterial strukturelle Festigkeit und Verarbeitbarkeit gewährleistet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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