适应无铅

作为专业的机械师，我们为自己提供了无论被指定的材料的质量零件的能力为自豪。但从牵引材料转向无铅材料可以对毫无准备的机械师提供挑战。从未讨论的产品引用高批量工作的商店可以发现自己的出血现金，因为它也发现自己的容量（因为需要更长的时间来制作零件），缺少部分（因为质量问题和更长的循环时间），并且效率更少（因为建立稳定过程和处理许多工具调整停机的困难）。

这些问题意味着企业的利润较低，商店中较高的挫折。您是否有一个在您的运营中被带领的无铅材料移动的过程，这将有助于您避免这种组织疼痛并损失利润？

铅的作用

人们普遍认为铅能提高可加工性。为了从自动化机器中获得最大产量，通常在金属中添加铅，特别是钢和黄铜。

当铅仍然是液态时，向钢中添加铅，导致铅以纯金属铅粒子的形式沉积在钢中的锰硫化物的头部和尾部。在黄铜中，铅分散在晶界中。纯铅比钢、铜和锌更软，其摩擦系数可与石墨润滑油相媲美。

由于它的作用是内部润滑剂，它减少摩擦，从而减少热量。铅可以使添加了铅的金属以比同类无铅级高得多的速度被加工。这些更高的转速[rpm或每分钟地面英尺(sfm)]导致更短的生产周期。

这些更快的循环时间使铅对降低零件的加工成本和降低加工的能源消耗是一个积极的因素。这就是欧盟在其“寿命终止车辆(ELV)”和“减少有害物质(RoHS)”法规中豁免某些合金加工中的铅的原因。(ELV豁免声明:作为合金元素的铅:1。用于机械加工的钢材…重量高达0.35%;含铅重量高达4%的铜合金。RoHS豁免声明:附件:豁免第四条第1款第6行要求的铅的应用:“作为钢中的合金元素的铅，重量含铅量高达0.35%，作为铜合金的铅，重量含铅量高达4%。”

把铅拿出来

然而，在某些应用中，材料中的任何含铅量现在或将来都可能成为问题。饮用水装置、水龙头和家庭用水的水龙头就是这样一个领域的黄铜。加州立法(AB 1953)是目前减少在商店加工黄铜材料中的铅的驱动因素。

2006年9月30日，州长阿诺德·施瓦辛格签署了加州议会1953 (AB 1953)法案成为法律。这项新法律将“无铅”定义为“管道和配件含铅量不超过0.25%的加权平均值”。它涵盖了“所有在使用点的设备，旨在分配水供人类消费。”(注意，这并没有区别对待住宅和非住宅装置。)

根据AB 1953的规定，“任何人不得在加州将任何用于输送或分发饮用水或烹饪用水的非无铅管道、管道或管道配件或固定装置引入商业用途。”这包括厨房水龙头、浴室水龙头和任何其他最终用途的设备，旨在通过饮用或烹饪传递或分发水供人类消费。”本法于2010年1月1日生效。

对于一家正在考虑更换360黄铜(毫无疑问，这是最容易加工的材料之一)的商店来说，这是今天的360黄铜(UNS C36000)由于其易于加工而被商店忽略的地方:

表面光洁度。表面光洁度一直是一个微风使用360黄铜。这是一种短芯片材料，要求几乎没有大惊小怪的芯片控制和芯片断裂。毕竟，它含有铅润滑剂内的材料，以帮助碎块和润滑。在这种最好的切割材料上，模具设计对我们大多数人来说都不是问题。

机器刚性。这是360黄铜，易于切割。假设制造商将始终切割这种“简单的东西”，使许多人能够调整GIB和滑块和机器维护下降到较低的优先级。当芯片以最高的RPMS实际上从工具上飞出时，它不像在这个等级上使用很多马力。

热问题 - 不是！360黄铜内置铅润滑剂和导热性，我们习惯。并不是所有的无铅替代品都具有类似的导电性。因此，控制热量对我们来说是例行公事，但使用无铅替代品可能是个问题。

循环时间快！在300 sfm仅仅作为启动，零件生产的低周期时间预计。时间就是金钱。所以当我们使用一种需要更大力量来剪切芯片的材料时会发生什么;更多的热控制，消除热量;更好的工具来承受压力和磨损，让这个新的，长时间的，难以断裂的芯片去它应该去的地方?

黄铜的替代品

当工程师计算与水接触的零件的“加权平均”铅含量时，有几种替代黄铜等级可用于满足AB 1953的要求。

C69300绿点环保黄铜大通黄铜公司。根本不包含铅。这使得加利福尼亚州第1953条符合非问题。由于这种材料使用另一种机制来实现更好的可加工性，而凭借我们引领的备用360黄铜相比，出现了不同一系列的车间问题。这些问题包括更高的强度（硬度）和更高的工具磨损。这种专有级比不锈钢更强，依赖于铜 - 锌 - 硅酸盐金属化合物系统，以提供芯片破裂。这种组合导致更多的刀具磨损而不是360.这种无铅C69300材料的光滑表面和80％的可加工性等级使其成为饮用水应用的逻辑选择，一旦商店学习加工该等级的细微差别。

加工C69300:减少周期时间是目标。由于没有铅作为内部润滑剂，且导热系数与360不同（较低），加工方法必须适应热控制、减少表面进尺（较低转速）和较高刀具磨损等问题。以下是一些需要考虑的问题：

•增加饲料。我们正在失去速度，因为我们
失去了作为润滑剂的领先地位。如果我们保持同样的速度，我们真的会有问题。虽然为了热控制的目的有必要减少sfm，但进料速率可以增加，以保持相对恒定的每分钟去除立方英寸的速率。一个好地方开始将0.006英寸每转得到周期时间在之前的360黄铜基准的ballpark。

•改进工具。任何人都可以使用360黄铜和乔伯质量工具制造零件。360黄铜含有4%的铅;用户为了环境效益放弃了领先地位，并将为此付出加工效益损失的代价。把钱花在更好的工具材料上，特别是在六角切割上，是值得的。由于热差，对于这种材料，应确保更积极的间隙和前角。据报道，当使用碳化物时，AlTiN和TiN涂层可以延长刀具的生产时间。

•注意热量。铅的润滑性丧失和这种材料的不同导热率均值与360黄铜相比，调整钻孔。考虑具有更高螺旋角度，增加的间隙角度和更宽的长笛钻。虽然硬质合金插入钻头和通过工具冷却剂对于黄铜不是“标准程序”，但这些策略可能会用这种材料进行偿还。

C27450：合金2745穆勒黄铜是对UNS C36000化学的修改，因为缺失的铅被锌代替。这个等级不是专有的;它被行业共识标准所涵盖。它保持少量的铅 - 约0.25重量％ - 这意味着由其符合AB 1953无铅的定义。虽然该等级具有大致相同的拉伸强度为360黄铜，因为它没有任何内部芯片破碎成分，因此需要更多的马力使芯片变形为它将破裂的点。该等级产生了III型芯片，这意味着鸟类巢穴的问题以及在钻孔部件上需要更紧密地注意力。

加工合金2745：第一篇加工报告
这个等级非常熟悉。机械师的经验遵循20世纪90年代后期从12L14转到1215级钢铁的商店的经验。1215中的引线损失意味着速度损失，速度损失意味着循环时间损失，并且损失铅和速度的损失意味着需要解决的工具和机器问题。这次在黄铜中似乎是同样的事情。

1.首先是先做的。制造商应该问问自己，他们的机器处于什么样的状态。这种材料需要比易于切割的360黄铜更强的硬度——更大的马力才能让芯片剪切。重要的是要确保机器是紧的，良好的调整和有能力做这项工作。

2.管理芯片。当芯片是III型、长而连续的时候，有关工具的一切就更加重要了。不应该使用标准工具。这里的游戏名称是芯片控制。除最剧烈的间断切削外，应考虑使用硬质合金。在温度较高的地方，通常需要涂层碳化物。涂层是有用的，因为没有铅，热量总是一个问题。林肯说如果他有8个小时砍倒一棵树，他会花7个小时磨他的斧头。这种材料的芯片控制工具设计不应考虑同样的问题，特别是在关键的表面处理应用中。应该考虑正耙和侵略性的断屑器(在凸轮和工具上)。

3.放慢速度，增加流量。并将适当的金属加工液送到正在进行工作的地方。这可能意味着钻头使用过工具冷却剂，即使工件是黄色的。这将有助于热量，润滑和刀具寿命，并将有助于将芯片移出孔。由于失铅，应降低速度，并应增加进给量，以达到类似的去除体积。如果一个车间正在运行高速钢，并且出现了很多工具故障，那么可以肯定的是这些故障是与热相关的。

不难跑，只是不同

大多数商店在12L14中运行零件，然后在1215年中出现了一些。两级运行，制作芯片并制作好的部件。他们会在维护良好的实用机器上运行。芯片将由它们生产，并且部件将符合打印。然而，该过程与“其他黄杆”与“其他黄条”不同，导致许多商店用于使用。

可以使用几种不同的方法：增加进给量，而不是试图以高速减少循环时间；改进的工具和涂层，而不是最便宜的，可以让零件“出来”不同设计的工具来处理芯片和热量。增加前角和间隙可以防止与热相关的故障困扰车间。这与穿透钻冷却剂是一样的。

如果一家商店只使用了含铅黄铜，而且这些无铅材料的使用方法是相同的，那么学习曲线就会很陡。但是，如果一家商店意识到这些黄条具有不锈钢的强度，其性能更像1215钢，而不是黄铜，那么这家商店将成功地经营这些有利可图的产品。