Zvárateľnosť, ohýbateľnosť a lisovateľnosť čistej medi

Čistá meď sa vo všeobecnosti považuje za dobrú zvárateľnosť, ale nie je tak ľahké ju zvárať ako uhlíkovú oceľ a jej proces zvárania má určité špecifiká, ktorým je potrebné venovať pozornosť. Hlavný dôvod ovplyvňujúci zvárateľnosť čistej medi spočíva v jej fyzikálnych vlastnostiach: po prvé, čistá meď má vysokú tepelnú vodivosť, ktorá je asi 5-krát vyššia ako u uhlíkovej ocele. Počas procesu zvárania bude teplo generované zváracím oblúkom rýchlo vedené na základný kov, čo vedie k veľkej tepelne-ovplyvnenej zóne, ťažkostiam pri vytváraní stabilného roztaveného kúpeľa a ľahkému výskytu defektov, ako je neúplné roztavenie a neúplný prienik, ak parametre zvárania nie sú správne kontrolované.

Po druhé, čistá meď má vysoký koeficient lineárnej rozťažnosti a rýchlosť zmršťovania. Po zváraní pravdepodobne dôjde k veľkému namáhaniu pri zváraní a deformácii, čo môže dokonca viesť k prasklinám vo zvare alebo základnom kove. Okrem toho, keď sa čistá meď zahreje na vysokú teplotu (nad 300 stupňov), ľahko sa oxiduje vzdušným kyslíkom za vzniku oxidu medi (CuO a Cu₂O), ktorý má vysokú krehkosť a znižuje pevnosť a húževnatosť zvaru, čo vedie k poruchám zvárania, ako je inklúzia trosky.

Pri výbere vhodných metód a parametrov zvárania sa však dá dobre zvárať čistá meď. Bežné metódy zvárania čistej medi zahŕňajú zváranie plynovým volfrámovým oblúkom (TIG), plynové oblúkové zváranie kovov (MIG), tvrdé spájkovanie a odporové zváranie. Spomedzi nich je zváranie TIG najpoužívanejšou metódou na zváranie čistej medi, ktorá dokáže efektívne kontrolovať roztavený kúpeľ, znížiť oxidáciu a získať vysokokvalitné zvary. Pred zváraním je potrebné dôkladne očistiť povrch obrobku, aby sa odstránili oxidy, olejové škvrny a iné nečistoty, a obrobok primerane predhriať (zvyčajne na 150-300 stupňov), aby sa znížil teplotný rozdiel a napätie zvárania, čím sa zlepší kvalita zvaru. Vo všeobecnosti sa čistá meď ľahko zvára za predpokladu zvládnutia správnych techník a procesov.

Čistá meď má vynikajúcu ťažnosť a húževnatosť, čo určuje, že sa veľmi ľahko ohýba. Ťažnosť sa vzťahuje na schopnosť materiálu podstúpiť plastickú deformáciu bez toho, aby sa zlomil pôsobením vonkajšej sily, a ťažnosť čistej medi patrí medzi špičkové kovové materiály. Jeho predĺženie po pretrhnutí môže dosiahnuť viac ako 30% a má dobrú plastickú deformačnú schopnosť aj pri izbovej teplote, ktorú je možné ohýbať do rôznych tvarov podľa aktuálnych potrieb bez praskania alebo lámania.

Pri ohýbaní čistej medi neexistujú takmer žiadne prísne požiadavky na ohýbacie zariadenie a proces. Dá sa ohýbať ručne pomocou jednoduchých nástrojov, ako sú kliešte a ohýbačky, alebo pomocou profesionálneho ohýbacieho zariadenia na veľkosériovú-výrobu. Polomer ohybu čistej medi je relatívne malý a dokonca aj malý-polomer ohybu je možné dosiahnuť bez zjavného poškodenia materiálu. Napríklad pri výrobe medených rúr, medených drôtov a medených plechov je možné čistú meď jednoducho ohýbať do tvaru U, L- a iných zložitých štruktúr, aby sa splnili požiadavky na inštaláciu a používanie rôznych produktov.

Treba poznamenať, že hoci sa čistá meď ľahko ohýba, nadmerné ohýbanie alebo opakované ohýbanie môže viesť k mechanickému spevneniu materiálu. Pracovné spevnenie spôsobí, že miestna časť materiálu stvrdne a skrehne, čo môže spôsobiť praskanie pri opätovnom ohýbaní. V tomto prípade je možné vykonať tepelné spracovanie (ako je žíhanie), aby sa eliminovalo pracovné kalenie, obnovila sa ťažnosť čistej medi a zabezpečil sa hladký priebeh procesu ohýbania. Celkovo vďaka vynikajúcej ťažnosti čistej medi je mimoriadne ľahké ju ohýbať a je to materiál s vynikajúcim ohýbacím výkonom.

Lisovateľnosť sa vzťahuje na schopnosť materiálu spracovať rôzne časti so zložitými tvarmi pomocou procesov lisovania, ako je strihanie, ťahanie, ohýbanie a tvarovanie pod pôsobením tlaku. Čistá meď má dobrú lisovateľnosť, čo je spôsobené najmä jej vynikajúcou plasticitou, nízkou medzou klzu a vysokou ťažnosťou, čo môže spĺňať požiadavky rôznych lisovacích procesov.

V procese lisovania čistej medi môže dôjsť k veľkej plastickej deformácii bez toho, aby sa zlomila, a možno ju spracovať na tenkostenné{0}}diely, zložité zakrivené diely a iné produkty s vysokou presnosťou. Napríklad v elektrotechnickom priemysle sa do elektrických kontaktov, svoriek a iných častí často lisujú plechy z čistej medi; v automobilovom priemysle sa čistá meď používa na lisovanie výmenníkov tepla, palivových potrubí a iných komponentov. Dobrá raziteľnosť čistej medi sa odráža aj v jej malej raziacej sile, ktorá môže znížiť opotrebovanie razníc a zlepšiť efektivitu výroby.

Podobne ako pri procese ohýbania, čistá meď môže tiež spôsobiť mechanické spevnenie počas lisovania, najmä v procese hlbokého ťahania a iných procesov s veľkou deformáciou. Pracovné kalenie zvýši tvrdosť materiálu, zníži plasticitu a ovplyvní následný proces razenia. Preto sa v skutočnej výrobe medzi viacnásobnými lisovacími procesmi často vykonáva medzižíhanie, aby sa eliminovalo mechanické vytvrdzovanie, obnovil sa plastický stav čistej medi a zabezpečil sa hladký priebeh lisovania. Okrem toho je povrch čistej medi hladký, čo môže znížiť trenie medzi materiálom a matricou počas razenia, vyhnúť sa povrchovým škrabancom a zlepšiť kvalitu povrchu lisovaných častí.

Stručne povedané, čistá meď má dobrú spracovateľnosť, pokiaľ ide o zvárateľnosť, ohýbateľnosť a lisovateľnosť. Jeho ohýbateľnosť a lisovateľnosť sú vynikajúce vďaka vynikajúcej ťažnosti a plasticite a ľahko sa spracováva do rôznych tvarov pomocou jednoduchých procesov. Hoci jeho zvárateľnosť je ovplyvnená jeho vysokou tepelnou vodivosťou a ľahkou oxidáciou, dá sa ľahko zvárať výberom vhodných metód zvárania a riadením parametrov procesu. Čistá meď je preto materiál, ktorý sa ľahko zvára, ohýba a lisuje a vďaka vynikajúcej spracovateľnosti v kombinácii s dobrou elektrickou a tepelnou vodivosťou je široko používaný v rôznych oblastiach.