眼镜用白铜材料的研制
眼镜铜针生产工艺
眼镜铜针生产工艺
眼镜铜针是眼镜的一个重要组成部分,它用于固定眼镜镜片和框架之间的连接,因此其质量和工艺十分重要。
下面是眼镜铜针的生产工艺。
1. 原料准备:首先需要准备适当的铜材料,通常采用高纯度的铜材,以保证铜针的强度和稳定性。
2. 冷镦成型:将准备好的铜材进行冷镦成型,将其加工成所需的铜针形状。
冷镦成型是一种通过将金属材料置于冷却状态下用冷镦机进行加工的方法,可以使铜材在保持原始材料性能的同时获得所需形状。
3. 表面处理:经过冷镦成型后,铜针的表面通常会出现一些不均匀的瑕疵和氧化层。
为了提高铜针的表面质量和耐腐蚀性能,需要对其进行表面处理。
常用的方法包括酸洗、磷化和镀层等。
4. 清洗和检查:在表面处理完成后,需要对铜针进行清洗,去除表面的污垢和处理液。
然后对铜针进行检查,确保其形状和尺寸符合要求,并排除存在的缺陷。
5. 包装和质检:最后,将铜针进行包装,通常是用塑料袋或盒子进行封装。
然后对包装后的产品进行质检,以确保质量符合要求,并将合格产品送到仓库存储或发货给客户。
眼镜铜针的生产工艺具有精密度和复杂度的特点,每个环节都
需要严格控制和操作。
只有通过精细的生产工艺才能保证铜针的质量和稳定性,从而提高眼镜的使用寿命和舒适性。
白铜锻打工艺流程
白铜锻打工艺流程
1. 原材料准备:
选择符合要求的白铜合金原料,如BFe10-1-1等牌号的白铜合金材料,确保其纯度和成分符合锻造所需。
2. 预处理:
对原料进行必要的表面清理,去除氧化皮、油污和杂质。
如果需要,对大块或锭料进行加热前的切割,以适应锻造设备的尺寸需求。
3. 加热:
将白铜原料放入加热炉中均匀加热至适合锻打的工作温度。
白铜不宜高温快速加热,以防脱锌现象或其他相变带来的脆性问题,因此加热过程需控制在适当的温度范围内。
4. 锻造:
在达到合适温度后,将白铜移至锻造设备上进行操作。
根据产品的形状和尺寸要求,可能采用自由锻造(自由锻)或模锻等方式进行成形。
自由锻过程中,通过锤击或压力机的作用使金属变形,逐步形成所需的形状。
若是模锻,则将金属置于预设的模具中,通过上下模具的闭合挤压成型。
5. 中间退火:
在锻造过程中,为消除内应力、改善塑性和组织性能,可能需要进行中间退火处理。
6. 整形与精整:
锻造完成后,对产品进行初步整形和修整,切除多余的边角料,
并确保尺寸精度和表面质量满足要求。
7. 最终热处理:
根据需要,进行回火、固溶处理或时效处理,以调整和稳定材料的机械性能和微观结构。
8. 检验与验收:
对锻件进行无损检测(如超声波探伤、磁粉探伤等)、尺寸测量以及机械性能测试,确保产品质量合格。
9. 冷却与储存:
锻件自然冷却后入库储存,等待后续加工或直接交付使用。
眼镜架工艺流程[详解]
金属眼镜架的生命周期报告一、主要金属材料用于眼镜架的金属材料有铜合金、镍合金和贵金属三大类。
要求具有一定的硬度、柔软性、弹性、耐磨性、耐腐蚀性、重量轻、有光泽和色泽好等等。
因此,用来制作眼镜架的金属材料几乎都是合金或在金属表面加工处理后使用。
1、白铜镜架(铜锌合金):主要成分为铜64%、锌18%、镍18%,镜架材料最便宜易加工电镀主要用于制造合页托丝等,细小另件及低档。
2、高镍合金镜架镍含量高达80%以上,主要有镍铬合金、锰镍合金等,高镍合金的抗蚀性更好,另外,材质的弹性好。
3、蒙耐尔材镜架镍铜合金,镍含量达到63%铜28%左右,另外还有铁、锰等其它少量金属,特别是:抗腐蚀、高强度、焊接牢固,为中档架采用最多的材料。
4、纯钛镜架钛的比重只有4.5,非常耐腐蚀,强度是钢的2倍,用于制造航天飞机表壳等,被称为"太空金属",而且没有金属过敏,早期钛材存在着切削难,焊接难等问题,随着技术发展,这些问题已被逐步解决在日本市场,钛材已成为主流,在欧美市场上的钛材也主要来自日本。
钛材镜架一般表示成Ti-P或TiTAN,除了托丝、合页、螺丝以外基本上由钛制造。
5、记忆钛合金镜架指镍、钛按原子比1:1所组成的一种新合金,比一般合金轻25%而耐蚀性和钛材一样,此外弹性非常好。
记忆钛合金:在0℃以下表现为形状记忆的特性,在0-40℃之间表现为高弹性,记忆钛材质耐腐蚀型高于蒙耐尔合金及高镍合金,不过比纯钛和β-钛要稍逊一筹。
6、β-TiTAN钛合金指纯钛(占70%)和钴、铬等稀有金属(占30%)混合后形成的一种特殊合金,超轻超弹性镜架可以做的很细。
由于是钛于钴和铬等稀有金属的合金稳定型很好,不会产生皮肤过敏现象,在未来的数十年里将会有更大的发展普及。
7、包金架其工艺是在表层金属和基体间加入钎料或直接机械结合,与电镀相比,包覆材料的表面金属层较厚,同样具有亮丽的外观,具有良好的耐久性和耐腐蚀性。
包金号的表示:根据国际贵金属会议规定,对金与合金重量比例为1/20以上制品用GF表示,1/20以下制品用GP表示。
眼镜用白铜材料的研制
231科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 学 术 论 坛1 前言据调查我们周围有40%以上的人使用眼镜。
这些眼镜包括:近视,老花,太阳镜及各种防护用镜。
年过半百的人几乎都需佩戴老花镜。
随着社会的发展,老年人的寿命在逐步提高,而青少年患近视率也在提高,需要配戴眼镜的人在不断增加,所以眼镜行业有较好的发展前景。
然而由于国产眼镜用的金属材料项BZn15-20,H65黄铜等性能不佳。
表现为强度低弹性差,加工表面有桔皮现象,光洁度低再加工开裂现象严重,废品率较高,不适合做高中档眼镜的要求。
以至我国每年从国外进口大量的眼镜行业用的金属材料。
锌白铜具有强度高,弹性好冷加工性能优良,焊接性能和电镀性能及耐腐蚀性均好,并且加工成型后表面光洁的优点。
为了满足市场需求,提高国内眼镜用金属材料的品质和档次,提高生产企业的经济效益,我们对眼镜业用白铜材料进行了研发。
2 眼镜行业对所用金属材料的要求2.1弹性好强度高.眼镜架在使用过程中会遇到非正常的折弯,挤压。
要求材料一是不能折断二是在外力消失后恢复原状,所以材料要有较好的弹性。
2.2塑性好金属架品种多样,零件断面复杂多样,这就要求金属材料易加工,能承受大的冷加工变形,冲压后表面光洁,无桔皮开裂。
2.3耐腐蚀性能优良眼镜架材料必须能耐大气及人体汗液的腐蚀,在使用过程中能保持原有的光泽和颜色。
2.4电镀性能好作为长期使用的生活必需品,眼镜架要耐用美观,所以金属材料要较好的接受表面处理后要有较好的电镀性能。
达到美观耐蚀的效果。
2.5焊接性能好一副金属眼镜架有多个焊点,材料的焊接性能直接影响眼镜架的质量,要求焊接处强度高,接头准确。
3 合金成分的确定根据眼镜产品对金属材料的要求,参考国外有关资料,以选择锌白铜为出发点,我们采用C u-Z n -N i -Mn 系合金。
3.1各元素在合金中的作用镍:金属镍与铜形成连续固溶体,提高铜合金的强度,耐蚀性和电镀性能。
电镀白铜锡配方
电镀白铜锡配方概述电镀白铜锡是一种常用的表面处理技术,它能够为材料表面提供一层美观、耐腐蚀的镀层。
本文将深入探讨电镀白铜锡配方的制备方法、工艺参数以及镀层的性能等相关内容。
电镀白铜锡配方的制备方法材料准备•白铜:铜和锌的合金,一般含有60%的铜和40%的锌。
•锡盐:如硫酸亚锡、氯化亚锡等。
•酸性添加剂:如硫酸、酒石酸等。
•表面活性剂:如十二烷基硫酸钠等。
配方制备步骤1.将适量的白铜加入适量的水中,加热至溶解。
一般情况下,溶解温度为80°C左右。
2.在白铜溶液中加入适量的锡盐,搅拌均匀。
3.在锡盐溶液中加入适量的酸性添加剂,调节pH值。
一般情况下,pH值控制在1.5-2.0之间。
4.在溶液中加入适量的表面活性剂,增加润湿性和分散性。
5.搅拌溶液,使所有成分充分混合,即得到白铜锡电镀液。
电镀白铜锡的工艺参数温度电镀温度是影响镀层性能的重要因素。
一般情况下,电镀白铜锡的温度控制在40-60°C之间。
电流密度电镀时的电流密度决定了电镀速度和镀层的厚度。
较高的电流密度会加快电镀速度,但也容易导致不均匀的镀层。
一般情况下,电流密度控制在1-5 A/dm²之间。
时间电镀时间与电镀层的厚度直接相关。
较长的电镀时间会得到较厚的镀层,但过长的时间可能导致镀层粗糙。
一般情况下,电镀时间控制在5-20分钟之间。
搅拌速度搅拌速度对液体中的成分均匀分布起到重要作用。
合适的搅拌速度可以保持液体的均匀性,获得均匀且致密的镀层。
一般情况下,搅拌速度控制在100-200转/分钟之间。
电镀白铜锡镀层的性能外观良好的电镀白铜锡应具有光亮度高、颜色均匀的特点,表面不应有明显的气泡、缺陷和污染。
耐腐蚀性白铜锡镀层应具有良好的耐腐蚀性能,能够在腐蚀介质中保护基材不被腐蚀。
黏附力白铜锡镀层应具有良好的黏附力,能够牢固地附着在基材表面,不易剥落。
密度高质量的白铜锡镀层应具有较高的密度,能够提供良好的屏蔽性能和导电性能。
白铜的加工工艺
白铜的加工工艺白铜作为一种具有独特物理和化学性质的合金,广泛应用于各领域。
其加工工艺主要包括以下步骤:1.熔炼:熔炼是白铜加工的第一步,涉及到将原材料按照一定比例混合,然后加热至熔点以上,形成均匀的熔融状态。
这一过程需要精确控制温度和时间,以确保合金成分的准确性。
2.铸造:熔炼完成后,下一步是铸造。
在此过程中,熔融状态的合金被倒入模具中,冷却后形成固态坯料。
铸造过程中需注意控制温度、冷却速度等参数,以获得理想的晶体结构和机械性能。
3.轧制:铸造完成后,需要对坯料进行轧制,以调整其厚度和形状。
在轧制过程中,通过改变温度和压力,可以有效地改变材料的微观结构和性能。
4.热处理:热处理是白铜加工的重要环节,通过控制加热、保温和冷却过程,调整材料的内部结构,提高其机械性能和耐腐蚀性。
常见的热处理工艺包括退火、淬火、回火等。
5.表面处理:为了提高白铜的耐腐蚀性和美观度,需要进行表面处理。
常见的表面处理方法包括镀层、涂层、氧化等。
这些方法可以使白铜表面光滑、色泽鲜艳,同时增强其防护能力。
6.质量检测:质量检测贯穿于白铜加工的全过程,通过各种检测手段,如金相分析、硬度测试、无损检测等,确保每一道工序都符合质量要求。
只有经过严格检测的材料才能进入下一道工序。
7.包装:最后一步是包装,根据客户要求和运输条件,对成品进行适当的包装。
包装过程需注意防止机械损伤和腐蚀,确保产品在运输和存储过程中保持完好。
总之,白铜的加工工艺涉及多个环节,每一步都对最终产品的质量和性能起着至关重要的作用。
通过严格控制加工工艺参数,可以生产出高质量的白铜产品,满足不同领域的需求。
眼镜架校配原理及技巧
金 属 眼 镜 架 的 材 料 主 要 有 :黄 铜 、 白 铜 、 耐 锌 蒙 尔 合 金 、高 镍 合 金 、铝 镁 合 金 、钛 及 钛 合 金 。材 料 的 特 陛 、 型 对 校 配 影 响 巨 大 。其 中 ,线 型 材 质 校 配 较 材 容 易 ( 忆 合 金 除外 ) 记 ,容 易 调 整 的 眼 镜 架 通 常 也 容
非 金 属 与金 属 镜 架 ; 按其 夹 持镜 片 的形 式 分 为 ;全
铝 镁 合 金 , 合 金 等 :因 熔 点 较 低 不 易 焊 接 ,用 钒 于 眼 镜 架 部 件 通 常 为 冲 压 或 铸 造 工 艺 ,其 韧 性 较 差 , 调 整量 不 宜 过 大 以 防 断裂 。 记 忆合 金 :钛 镍 合 金 ( T 金 ) 常温 下 难 以调 N 合 ,
在 加 工 后 调 校 损坏 导 致 的麻 烦 。
的最 后步 骤 , 配 的质 量直 接 关 系 到镜 眼组 合 的成 像 校 质 量 及配 戴 效果 , 客 的许 多不 适 症状 多数 可 通过 合 顾 理 的 校 配得 到 减 轻和 消 除 。 与 眼镜 架 整 形 不 同 ,校 配 满 足 的 是 使 用 者 个 体 差 异 需 求 , 强 调 的 是 与 使 用 者 特 征 的 完 美 结 合 。 因 此 , 配 技术 人 员需 要 了解 与 眼镜 架有 关 的 材料 力 学 校 常 识 、 部解 剖 结 构 及 形态 特 征 、 配 的 原 则 以及 工 头 校 具 的 使 用 技 巧 等 。以 下 用 图 解 的 方 式 进 行 分 析 讲 解 。 1 校 配 的基 本 原 理 11 眼镜 架 的 构 成 . 眼镜 框 架 用 于 夹 持 眼镜 片 并将 其 固定 于 眼 前 正 确 的位 置 , 保证 眼镜 片 与 眼组 成 的光 学 系统 成 像 质 以 量 最 佳 。 眼 镜 架 品 种 繁 多 , 分 类 复 杂 。按 材 料 分 为 ;
B82白铜眼镜架材料的研制
应 炉 和石 墨坩埚熔 化 电解铜 、 电解 镍及 工业 锌锭 , 钢 模 浇 注 温度 为 1 8 ~ 1 0 ℃. 车 床 切 掉 帽 口, 00 10 用 车
Байду номын сангаас
皮 1 2 m, 锭 直 径 由 6 mm 变 为 5 mm. ~ r 铸 a 0 9 用 1 k 箱 式 电 阻炉 进 行 铸 锭 均 匀 化 处 理 , 9 0 2W 在 0 ~
90 1 ℃下保 温 4 . D2 0×5 0 h在 0 0 mm 三 辊 轧 机 上 开 坯 , 热温度 8 0 , 加 0 ℃ 通过 1 0个 道次 的孔 型 轧制 , 总 加 工率 为 9 , 锭 直 径 从 5 mm 变 为 1 mm. 5 铸 9 3 在
B0 2 3冷旋 锻机 上进 行 旋 锻 , 次 加工 率 为 1 %, 道 0 铸
Ni 量分数/ 质 %
图 1 C - 相 图 u Ni
F g Cu Nip a e d a r m i.1 - h s ig a
C u与 Ni 能无 限互溶 , 形成 连续 固熔 体 ( 心 并 面 立 方 晶格) 如 图 1所 示 . 态 时 在 低 于 3 2 的 温 , 固 2℃ 度 范 围内 , 在 一个 较 宽 的成 分 存
研制.
起 固熔强 化 的 作 用 , 提 高 合 金 的 强 度 和 硬 度 . 可 当
Ni 量一 定 时 , 着 z 含 随 n的 增 加 , 料 的耐 蚀 性 能 材
提 高.
1 Bz 金 化 学 成 分 的组 成 s 合
眼镜 架 的材 料 应 具 备 良好 的柔 强 性 、 工 性 、 加 耐蚀 性 、 电镀 性 、 接 性 及 色 泽 性 等 性 能 , 一 般 焊 而 通用 牌 号 的材 料 满 足 不 了这 些 要 求 . 满 足 眼 镜 要
管腔器械的白铜条实验
管腔器械的白铜条实验
一、实验背景
管腔器械是医疗行业中常用的一种工具,它们主要用于诊断和治疗各种疾病。
由于管腔器械需要经常接触人体内部,因此对其材料的选择和质量的控制显得尤为重要。
本实验旨在探究白铜条在制作管腔器械中的应用效果。
二、实验目的
1. 掌握白铜条的性质和特点;
2. 了解白铜条在制作管腔器械中的应用;
3. 通过实验验证白铜条在制作管腔器械中的可行性。
三、实验原理
白铜是一种黄色金属,其成分为铜、锌和镍。
相比于纯铜,它具有更高的强度和耐蚀性。
因此,在医疗行业中常用于制作各种器械,如导管、针头等。
四、实验步骤
1. 准备材料:白铜条、切割工具、打磨工具等;
2. 切割白铜条至所需长度;
3. 使用打磨工具将白铜条表面打磨光滑;
4. 将白铜条加工成所需形状,如弯曲、切割等;
5. 测试白铜条的强度和耐腐蚀性。
五、实验结果
经过实验,我们发现白铜条具有较高的强度和耐腐蚀性,可以用于制
作管腔器械。
同时,我们还发现在加工过程中需要注意保护其表面光
滑度,以免对人体造成伤害。
六、实验结论
本实验验证了白铜条在制作管腔器械中的可行性,并掌握了其加工方法。
在医疗行业中应用广泛的管腔器械可以使用白铜条作为材料之一,以提高其强度和耐腐蚀性。
七、安全注意事项
1. 实验时需佩戴手套和护目镜等个人防护装备;
2. 切割和加工过程中需小心操作,避免对自己和他人造成伤害;
3. 实验结束后要妥善处理废弃材料和锋利工具。
眼镜生产工艺
部品加工工艺一、拉线1.定义:利用金属的延伸性,将材料加工到需求直径的一种加工方法。
2.加工设备:1)自动拉线机(CNC拉线):这种机器可以加工大半径过渡〔过渡位没有具体限制〕到小半径的部品,也可以加工大半径过渡到小半径再过渡到大半径的部品。
〔加工直径。
现有CNC拉线模:、、、、、2)手动拉线机:这种机器只能加工大半径过渡〔过渡位不能小于2mm〕到小半径部品。
〔加工直径6.8~1.0mm〕。
3.注意事项:1)从扁线拉成圆线需先水滚再拉线〔不水滚部品容易裂开〕2)βTian和NT需退火后进行拉线加工。
3)拉线时为了减少材料的浪费,根据部品形状将材料进行分段不等直径的拉线〔一般部品形状不规则的一般先分成2段以上进行材料拉线如:部品为锥形〕材料直径确认方法:部品分段内的最厚×最宽÷3.14后开平方再×2+0.2(毛边余量)。
拉线过渡距离需根据实际情况而定如〔模具型腔,部品形状等〕自动拉线机可以加工难度高的部品,但是加工速度要比手动拉线机慢,手动拉线机不可以加工难度较高的部品,但是加工速度快。
二、直线切断/直切弯曲1.定义:1)直线切断:将线材在冲床上加工成所需长度,切断后整体为一段直线。
2)直切弯曲:将线材在冲床上加工成所需长度的同时进行打弯,切断后整体接近所需弧形。
〔通常用作BP的加工〕2.加工设备:5T冲床。
3.注意事项:1)根据材料直径大小选择,产品表面无拉伤。
2)重点确认弯曲成型的产品是否与冲压下模能吻合良好。
三、两切1.定义:将部品余量通过冲断去除的一种加工方法。
2.加工设备:5T冲床。
3.断面质量与材料厚度、上下模间隙有关系,材料越厚,要求上下模间隙越大,断面品质越差。
材料越薄,要求上下模间隙越小,断面品质越好。
4.注意事项:1)两切后需保证部品左右对称,形状无变形、弯曲。
2)两切后需保证部品不能有伤痕与台阶。
3)每作业1PCS吹干净模具,上、下模不能粘铁屑。
金属架眼镜的生产工艺流程
金属架生产工艺流程流程:接单→零配件→半成品→成品→包装→出货(1) PC组流程:开单→跟单→发单(2)设计组流程:设计开发→绘图→复色(3)手板组流程: CNC加工→雕刻→按图纸要求出手板(4)绕圈组流程:做眼核→绕圈→出货(5)零配件油压组流程:热处理油压模(不锈钢、油生变热、不易变软)→磨模→磨床→开模→试料→拉线→律线→打弯→油压→剪边→滚桶(6)配件小冲组流程:锉料→配件加工[铣床、钻床、手啤机(扭曲打弯)] →完成烧焊→执架→滚桶→磨光→QC(相当于控制检查部)(7)烧焊组流程:A)烧夹口(全框架)→锣夹口→烧鼻梁→烧横梁→烧烟斗→烧铰链→烧弹弓壳→加银(有利于烧焊)→烧架B)烧鼻梁组流程:车眼核→锣鼻梁(60%)→烧鼻梁→磨粗(上铰链时将胶脾进行打磨)→烧烟斗划切口线等电极烧焊模(8)胶配件组流程:(包括做脚套,胶比,胶饰料)跟单→开料(155mi)→做比→夹模→打铜线→锣比→车比花式→手工→弯比尾→粘胶(上铰链时)→切比→磨圆脚套→穿珠子→滚桶→装配(即锣切脚套、胶比、胶饰料)→打磨→QC包装X轴相关比例系数(A位圈形尺码)镜架弯度450弯 600弯 800弯 1000弯 1200弯比例系数9/A位12/A位16/A位20/A位 24/A位弧度半径R116 R87 R65 R65 R65俯视图(架弯角度)84°78°72°66°60°俯视(镜片弧度、架弯弧度) 116 87 65 65 65眼镜中的分类一按用途可分:男装架,女装架,中性架,老花架,儿童架,记忆金属架,太阳架。
1)中性架:中性即为男、女都有适应的款式;2)太阳架:根据眼镜架弯度的不同可分为:600弯,800弯(一般适用于国内及东南亚);有的弯度更大至1000弯,1200弯(一般适用于欧美市场)二按材料可分:白铜架,不锈钢架,钛合金架,铝架,蒙乃尔架,注塑架(一般是PC材料),胶板材架(材质特性成酸性)。
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眼镜用白铜材料的研制
摘要:根据眼镜行业对金属材料的要求及各金属成分在合金中的作用,给出白铜材料的合金配比,并通过试验确定生产工艺中熔炼温度、连铸温度、连铸速度等生产条件范围,最终研制出强度高,耐蚀性,弹性,塑性及电镀性均很好,适合眼镜行业使用的白铜线材关键词:眼镜锌白铜水平连铸白铜合金线
1 前言
据调查我们周围有40%以上的人使用眼镜。
这些眼镜包括:近视,老花,太阳镜及各种防护用镜。
年过半百的人几乎都需佩戴老花镜。
随着社会的发展,老年人的寿命在逐步提高,而青少年患近视率也在提高,需要配戴眼镜的人在不断增加,所以眼镜行业有较好的发展前景。
然而由于国产眼镜用的金属材料项BZn15-20,H65黄铜等性能不佳。
表现为强度低弹性差,加工表面有桔皮现象,光洁度低再加工开裂现象严重,废品率较高,不适合做高中档眼镜的要求。
以至我国每年从国外进口大量的眼镜行业用的金属材料。
锌白铜具有强度高,弹性好冷加工性能优良,焊接性能和电镀性能及耐腐蚀性均好,并且加工成型后表面光洁的优点。
为了满足市场需求,提高国内眼镜用金属材料的品质和档次,提高生产企业的经济效益,我们对眼镜业用白铜材料进行了研发。
2 眼镜行业对所用金属材料的要求
2.1 弹性好
强度高.眼镜架在使用过程中会遇到非正常的折弯,挤压。
要求材料一是不能折断二是在外力消失后恢复原状,所以材料要有较好的弹性。
2.2 塑性好
金属架品种多样,零件断面复杂多样,这就要求金属材料易加工,能承受大的冷加工变形,冲压后表面光洁,无桔皮开裂。
2.3 耐腐蚀性能优良
眼镜架材料必须能耐大气及人体汗液的腐蚀,在使用过程中能保持原有的光泽和颜色。
2.4 电镀性能好
作为长期使用的生活必需品,眼镜架要耐用美观,所以金属材料要较好的接受表面处理后要有较好的电镀性能。
达到美观耐蚀的效果。
2.5 焊接性能好
一副金属眼镜架有多个焊点,材料的焊接性能直接影响眼镜架的质量,要求焊接处强度高,接头准确。
3 合金成分的确定
根据眼镜产品对金属材料的要求,参考国外有关资料,以选择锌白铜为出发点,我们采用Cu-Zn-Ni-Mn系合金。
3.1 各元素在合金中的作用
镍:金属镍与铜形成连续固溶体,提高铜合金的强度,耐蚀性和电镀性能。
在铜-镍-锌系合金中随着镍含量的提高,合金的颜色由黄色向银白色转变。
锌:锌能大量固溶于铜镍合金中,显著提高合金的强度和硬度,同时锌存在于铜合金中还可以起到脱氧作用,但由于铜镍锌系合金中,在1000℃以上时锌与氧反应的自由焓与镍与氧反应的自由焓相差不大,所以锌对Cu-Ni系合金脱氧效果不太明显。
锰:金属锰能大量固溶于Cu-Ni-Zn合金中,提高合金的强度,并且其在高温时与氧反应的自由焓与镍与氧反应的自由焓相差较大,故其有较好的脱氧效果。
同时元素锰的加入,能有效消除碳硫对合金的不良影响,改善合金的工艺性能。
在铜-镍-锌系合金中金属锰的加入可抵消由于镍的降低对颜色的影响,使合金呈银白色。
3.2 合金化学成分的确定
根据该合金需要承受大变形量的要求,应将合金成分选区在a相区,以避免在合金中出现未转变完全的ρr等相影响其塑性。
(图1)列出
了不同温度下Cu-Zn-Ni三元相图的等温界面。
综合考虑合金的耐蚀性,电镀性,强度,色泽和加工的难易程度等各种因素,合金含镍量应不低于15%,不大于40%。
【超出40%加工难度增加,原材料成本上升】。
我们选取的合金成分范围为:
Cu60-%65%,Ni16.5%-19.5%,Mn0.25%-0.75%,Zn余量。
4 加工工艺的探索
4.1 工艺探索与实践:本研究采用的铜合金加工工艺路线为
铜合金→熔化→水平连铸→连铸线坯→冷拉→退火→拉伸→成品
A 熔铸工艺
熔铸设备包括:300kg工频有芯感应熔化炉一台,300kg工频有芯感应保温炉一台,水平连铸牵引设备一套。
按成分要求配好的炉料按以下顺序加入到熔化炉中,镍+铜2/3+木炭→熔化→加剩余1/3铜→加锌→捞渣→加锰→升温搅拌→成分检验→倾倒入保温炉。
铜合金液通过保温炉内的溜槽进入结晶器。
经牵引设备引出铸成12mm白铜合金线坯,由收线机收成卷状。
a工艺参数的优化
水平连铸过程需要优化的主要参数:熔炼温度,连铸温度,引锭速度,节距,拉停时间比,石墨结晶器材质等,各参数相互关联,共同影响线坯的内部组织结构和表面质量。
一般情况下,当连铸温度偏低时,晶粒组织较细,有利于提高引锭速度,但是容易产生冷隔,表面裂纹,甚至在结晶器内断裂。
反之温度过高表面会较光滑,但易出现裂纹缩孔,冷却强度低时容易拉漏。
对引锭速度与节距,一般情况下引速快,节距小,易得到光滑的表面,且晶粒细小均匀,线坯质量较好。
综合考虑各种因素的影响,确定如下工艺条件: 熔炼温度1220-℃1300℃
连铸温度1160℃-1250℃
连铸速度0.8-1.6米/分钟
拉停比1/1
连铸节距12mm
结晶器长度130mm
b 合金成分的控制
在熔铸温度下合金元素锰易氧化烧损,为了控制合金成分,连铸期间应及时进行化学成分的检测,根据要求对合金元素进行补偿。
c 杂质含量对合金线坯的影响
在连铸过程中,合金中杂质成分含量严重影响线坯的表面质量和内部组织结构,严重时使连铸过程无法进行。
所以要严格控制杂质含量。
对合金中杂质含量作如下规定:如(表1)所示
B 冷加工及热处理工艺
1)2mm线坯经稀硫酸【15%重量比】酸洗40分钟后进行如下拉拔处理:12mm→酸洗→拉拔→9.6mm→8.0mm→7.5mm→退火→再拉拔→成品二料→成品前退火→拉拔→成品
中间退火温度660℃保温150分钟
两次退火间加工率控制在40%-60%
成品坯料退火
成品前最后一道退火的坯料称为成品坯料。
由于成品的性能是通过加工率来控制的,所以成品坯的退火工艺对成品质量起决定性的作用。
通常3.0mm以下坯料退火温度600℃-620℃。
保温150分钟。
成品坯退火一般采用真空退火
成品坯酸洗
经真空退火的成品坯表面呈银白色,但由于锌的蒸发,表面发乌,没有光亮,为了得到表面光洁的产品,需进行酸洗。
光亮酸洗液成分如下:25%硝酸+25%硫酸+50%水【体积比】,但由于此酸洗液在酸洗过程
中会产生有害气体,影响操作环境及操作工人的身体健康,改成如下成分:30%硫酸+5%双氧水+60%水【体积比】后,效果较好。
成品的要求
酸洗后的成品坯经拉拔后即得到最终成品。
要求表面光亮,无油污及其它附着物,无磕碰划伤,无起皮起刺。
2)产品的机械性能测试
我们对最终产品进行了力学性能测试,最终性能如(表2)
5 结论
本方法研制的BZn18-18白铜线材强度高,耐蚀性,弹性,塑性及电
镀性均很好,适合眼镜行业对材料的要求。
且生产过程工艺稳定,适合大批量生产。
参考文献
[1] 重有色金属材料加工手册编写组.重有色金属材料加工手册(第一分册).北京:冶金工业出版社,1979 P 323~335.
[2] 田荣璋,王祝堂主编铜合金及其加工手册.中南大学出版社,2002.。