الأنواع المختلفة من النحاس وسبائكه لها نقاط انصهار مختلفة. يذوب النحاس النقي في حوالي 1085 درجة مئوية, لكن سبائك النحاس المشتركة مثل البرونز والنحاس لها نقاط انصهار مختلفة.
- البرونز (سبيكة النحاس والقصدير): عادة ما تكون نقطة الانصهار بين 850 و 950 درجة مئوية, اعتمادًا على تكوين السبائك.
- النحاس (سبيكة النحاس والزنك): عادة ما تكون نقطة الانصهار بين 900 و 940 درجة مئوية, كما أنه يختلف حسب محتوى الزنك.
بعد ذوبان, عادة ما يتم تحسينه, يقذف, وتبريد لضمان جودة وخصائص الصب.
التكرير: أثناء عملية الذوبان, قد يتم إنتاج الشوائب. يمكن إزالة هذه الشوائب ويمكن تحسين نقاء النحاس عن طريق إضافة عوامل التكرير أو استخدام فراغ أو بيئة غاز خاملة.
صب: يتم سكب النحاس المنصهر في قالب مستعد مسبقًا لتشكيل الشكل المطلوب. اعتمادًا على طريقة الصب, صب الرمال, صب القالب المعدني, أو قد يتم اختيار عمليات أخرى.
تبريد: بعد تبريد الصب في القالب, عادة ما يتم رسمه. تتطلب هذه الخطوة الرعاية لتجنب الأضرار التي لحقت بها.
ما بعد المعالجة: بعد التبريد, قد تخضع المسبوكات النحاسية لعمليات لاحقة مثل Deburring, تلميع, والمعالجة الحرارية لتحسين جودة سطحها وخصائصها الميكانيكية.

تكرير النحاس
إن تكرير النحاس هو إزالة الشوائب والعناصر الضارة من النحاس المنصهر لتحسين نقاءها وأدائها.
- ذوبان: نذوب النحاس إلى درجة حرارة عالية لجعله سائل. في هذه المرحلة, وكلاء التدفق (مثل الفلوريدات) يمكن إضافتها للمساعدة في إزالة الشوائب.
- معالجة الغاز: باستخدام الغازات الخاملة (مثل الأرجون) أو يمكن أن تقلل بيئات الفراغ من آثار الأكسدة والغازات التفاعلية, وبالتالي تحسين جودة النحاس.
- إزالة الفسفور: إذا كان النحاس يحتوي على الفسفور, يمكن إزالته عن طريق التدفئة أو إضافة مواد كيميائية محددة. الفوسفور المفرط يمكن أن يسبب هشاشة النحاس.
- التكرير الكهربائي: في الخلية الكهربائية, يتم استخدام النحاس المصهور كأنود ونحاس نقي يستخدم ككاثود. بعد تطبيق الطاقة, نحاس نقي يذوب من الأنود والودائع على الكاثود, وتبقى الشوائب في الخلية الكهربائية. يمكن أن يحقق التكرير الكهربائي نقاء نحاسي مرتفع للغاية (عادة أكثر من 99.9%).
صب النحاس
الصب هي عملية صب النحاس المنصهر في قالب لتشكيل شكل محدد.
- تحضير العفن: حدد مادة العفن المناسبة (مثل قالب الرمل, قالب معدني أو قالب الجص), والتأكد من أن سطح القالب ناعم وجاف لمنع الصب من الالتصاق.
- ذوبان النحاس: سخني النحاس إلى حالة منصهرة في فرن, التأكد من أن درجة حرارتها موحدة وتجنب البقع الباردة.
- صب: صب النحاس المنصهر بعناية في القالب, والنحاس ذي السيولة الجيدة يمكن أن يملأ كل تفاصيل القالب. في هذا الوقت, يجب التحكم في سرعة الصب وزاوية الميل لتقليل الفقاعات والعيوب.
تبريد النحاس
التبريد خطوة حاسمة في عملية الصب. والغرض الرئيسي هو تحويل النحاس المنصهر من السائل إلى الصلبة لتشكيل الشكل والخصائص المطلوبة.
- التبريد الطبيعي: يبرد الصب بشكل طبيعي في القالب, عادة من خلال توصيل الحرارة للهواء أو العفن. التبريد الطبيعي أبطأ ويساعد على تقليل الإجهاد الداخلي.
- التبريد القسري: في بعض الحالات, يمكن إجراء التبريد القسري باستخدام وسائط مثل الماء أو الرياح لتسريع عملية التبريد. هذا يمكن أن يحسن كفاءة الإنتاج, ولكن يجب التحكم في معدل التبريد لمنع الإجهاد الحراري من التسبب في التشققات.
- وقت التبريد: يعتمد وقت التبريد على سمك, شكل ومواد الصب. تتطلب المسبوكات السميكة وقت تبريد أطول لضمان تصلب موحد.
- مراقبة درجة الحرارة: أثناء عملية التبريد, من المهم مراقبة التغيرات في درجة حرارة الصب لضمان تصلبها كما هو متوقع.
- demolding: بعد تبريد الصب إلى صلابة كافية, يمكن إزالة القالب.
ما بعد المعالجة
عادة ما تتضمن عملية ما بعد المعالجة للنحاس ما يلي:
- deburring: بعد إزالة الصب من القالب, قد يكون هناك فورات حادة على الحواف. عادة ما يتم التنقل بالطرق الميكانيكية (مثل الطحن, قطع) أو الطرق الكيميائية (مثل التخليل) لضمان السلامة وتحسين المظهر.
- المعالجة السطحية: يمكن تنظيف المسبوكات النحاسية وصقلها لإزالة طبقات الأكسيد والملوثات الأخرى وتحسين لمعان السطح. تتضمن الطرق الشائعة التلميع الميكانيكي, التلميع الكيميائي وتلميع المنحل بالكهرباء.
- المعالجة الحرارية: يمكن أن تحسن المعالجة الحرارية من الخواص الميكانيكية للنحاس, مثل زيادة القوة والصلابة. تشمل طرق معالجة الحرارة الشائعة الصلب (التدفئة تليها التبريد البطيء) والتخفيف (تبريد سريع), يعتمد الاختيار المحدد على تكوين السبائك والاستخدام النهائي للنحاس.
- طلاء: لتحسين مقاومة التآكل أو تغيير المظهر, يمكن أن تكون المسبوكات النحاسية مغلفة, مثل الطلاء الكهربائي, الرش أو الرسم. هذا يمكن أن يوفر حماية إضافية ويحسن مظهر النحاس.
- التفتيش ومراقبة الجودة: بعد الانتهاء من ما بعد المعالجة, ستخضع المسبوكات لعمليات تفتيش مختلفة (مثل الفحص البصري, التفتيش بالموجات فوق الصوتية, فحص الأشعة السينية, إلخ.) لضمان تلبية متطلبات التصميم والأداء.
