Латунь является относительно мягким сплавом из меди и цинка, с которым легко работать. Металл получил широкую применяемость практически во всех сферах, начиная от строительства, заканчивая недорогими украшениями. Это объясняется многими преимуществами. Обработка латуни требует меньше энергии и менее мощного оборудования, так как материал имеет хорошую податливость и легко полируется до получения зеркального блеска. Его использует в автомобилестроении, электронике, производстве сантехники, деталей для космических аппаратов.
Характеристики латуни
Латунь – это цветной сплав, состоящий из двух компонентов. Большую долю составляет медь, остальное цинк. Соотношение этих металлов определяет цвет и физические свойства изделий. Производят сплавы с разным содержанием цинка от 5 до 45%. Материал является очень прочным, ковким, в меру вязким и твердым одновременно. Не подвержен коррозии и цена ниже меди почти в 2 раза. К особенностям предметов из этого сплава относится то, что шлифованная поверхность быстро темнеет. Изделия рекомендуется покрывать слоем лака. Чем больше цинка, тем выше вероятность сезонного растрескивания. Оптимальное его количество до 20%. Сплав может содержать 2 компонента или большее их число, например, кроме цинка добавляют магний, никель свинец, алюминий и железо.
Особенности токарной обработки
Не все латуни одинаково качественно обрабатываются на токарных станках. Резанью лучше поддаются сплавы, содержащие до 39 или даже до 20% цинка, содержащие также в составе свинце, никель и марганец. Каждый из этих компонентов влияет на определенные свойства. Например, свинец повышает пластичность и ковкость, никель защищает от окисления, а железо повышает прочность. Сплавы латуни, подходящие для обработки на станках, называют автоматными, так как хорошо поддаются механической обработке резанием, шлифовкой и полировкой.
Перед началом токарной обработки латуни необходимо изучить особенности этого сплава:
- Физические свойства материала сильно зависят от химического состава. Чем больше цинка, тем более хрупкая получается деталь. Оптимальное количество 20-25% в сочетании с другими компонентами, такими, как свинец, алюминий, железо, никель.
- При слишком большом содержании цинка, более 39%, материал теряет свою прочность.
- Сплавы латуни обладают большей плотностью, чем бронза, поэтому заготовки тех же размеров весят больше. Максимальная плотность составляет 8,7 г/см3.
- Этот цветной металл менее подвержен магнетизму, который зависит от количества железа. Так как его слишком мало, то и магнит практически не притягивается.
- При нагревании поверхностей до температуры порядка 650 градусов на них возникает образование из оксида цинка. Чем его больше, тем выше содержания этого химического элемента. Это один из способов определения состава.
- Для обработки латуни резанием лучше выбирать сплавы ЛС-59-1, Л-63 и Л-59. Они хорошо поддаются фрезерной обработке
Если была выбрана заготовка из подходящего типа сплава, то изделие после токарной обработки обладает стойкостью к коррозии, вызываемой жидкостями парами или газами. Также выдерживают контакт с кислотами. Кроме того, нет магнитных свойств, и не портится при резких колебаниях температуры.
Выбираем инструменты для работы с латунью
При выборе инструментов для токарной обработки латуни необходимо учитывать физические свойства материала заготовки. Работать с этими сплавами нужно специальными резцами. Для получения качественной поверхности угол заточки должен быть в пределах 20-35 градусов. Чтобы исключить задиры, вершина резца закругляется радиусом 1 мм.
Токарную обработку латуни выполняют резцами из следующих марок сталей:
- Р6М5;
- Р18;
- М2;
- Т1;
- HSS;
- HHSE.
Технологический процесс
Главное, в процессе токарной обработки не испортить заготовку, не сжечь ее и не создать новые задиры на поверхности. Для этого нужно выбирать правильные режимы резания:
- Для заготовок более 50 мм выбирают 600 об/мин, от 25 до 50 мм – 1200-1600 об/мин. Если заготовки менее 25 мм, то можно давать более 1600 оборотов для получения нужной чистоты.
- Подача для черновой обработки – 0,15-0,25 мм/с со съемом металла не более 0,5 мм.
- Окончательную обработку делают на пониженных скоростных режимах и с увеличением диаметра ее снижают еще больше.
- При выполнении высококачественной чистовой обработки снимать рекомендуется не более 0,15 мм за проход.
Латунь – хороший, универсальный, но при этом капризный сплав. Нужно выбрать правильную его марку, чтобы получить деталь высокого качества и степени чистоты обработки поверхности латунных изделий. Нельзя стремится снять больше материала за проход, чтобы не испортить деталь.
