Cara Memilih Antara Tembaga dan Gangsa

1.0 Pengenalan

Analisis gangsa dan kuprum adalah penting kerana logam-logam ini mudah dikelirukan. Akibatnya, pereka bahagian mungkin keliru semasa pemilihan bahan. Selain itu, persamaan dalam komposisi unsur logam ini menjadikan pengkategorian lebih mencabar. Walaupun terdapat sedikit variasi warna, anda mungkin tidak dapat membezakan logam dengan segera. Unsur yang paling sukar ialah anda tidak boleh memilih hanya satu daripadanya untuk aplikasi anda. Walaupun terdapat banyak persamaan, ia juga mempunyai beberapa ciri yang membezakan. Akibatnya, loyang mungkin tidak sesuai untuk beberapa aplikasi di mana kuprum biasanya digunakan.

1.1 Apakah itu Kuprum?

Ia merupakan salah satu logam bukan ferus yang paling kerap digunakan dalam pembuatan. Dengan rona perang kemerahan, ia merupakan bahan yang lembut, mudah dibentuk dan mulur. Disebabkan kekonduksian elektrik dan haba, kekuatan, kebolehbentukan dan rintangan kakisannya yang luar biasa, kuprum digunakan dalam pelbagai aplikasi. Kuprum Tidak Aloi terdapat dalam pelbagai gred, setiap satunya dengan tahap kekotoran yang berbeza-beza. Gred kuprum yang tidak mengandungi oksigen digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kekonduksian dan kemuluran yang baik. Keupayaan kuprum untuk melawan kuman merupakan satu lagi ciri terpentingnya.

1.2 Apakah Gangsa?

Gangsa merupakan salah satu logam tertua di dunia. Ia merupakan aloi berasaskan kuprum dengan logam sekunder, biasanya timah. Gangsa dibezakan dengan rona emas kusamnya. Komposisi gangsa kontemporari berbeza-beza, tetapi biasanya 88% kuprum dan 12% timah. Mangan, aluminium, nikel, fosforus, silikon, arsenik dan zink semuanya merupakan komponen gangsa yang mungkin. Walaupun gangsa dahulunya merupakan aloi kuprum dan timah, dan loyang merupakan aloi kuprum dan zink, penggunaan semasa telah mengaburkan perbezaan antara kedua-duanya. Aloi kuprum kini biasanya dirujuk sebagai loyang, dengan gangsa dianggap sebagai sejenis loyang.

2.0 Perbezaan Antara Gangsa dan Kuprum.

Beberapa kaedah untuk membezakan tembaga dan gangsa disenaraikan di bawah.

2.10 Komposisi Unsur

Kuprum ialah unsur yang terdiri sepenuhnya daripada unsur tersebut. Walau bagaimanapun, bahan cemar atau kesan unsur lain kadangkala mungkin terdapat. Gangsa, tidak seperti kuprum, ialah aloi dengan susunan unsur asas kuprum (Cu) dan timah (sn). Unsur-unsur lain, bergantung pada bentuk aloi, terdapat sebagai tambahan kepada komposisi asas.

2.12 Perbezaan Kekuatan Kuprum dan Gangsa

Kekuatan sesuatu bahan adalah penting dalam menentukan aplikasi terbaik untuknya. Oleh itu, apabila membandingkan gangsa dengan kuprum, komponen ini mesti diambil kira.

• Kekuatan Hasil

Kekuatan alah gangsa adalah lebih besar daripada kuprum. Ia mempunyai kekuatan alah antara 125 hingga 800 MPa. Sebaliknya, kuprum mempunyai kekuatan alah 33.3 MPa.

• Kekuatan tegangan

Dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan logam, gangsa biasanya merupakan pilihan terbaik. Kuprum mempunyai kekuatan tegangan 210 MPa, manakala gangsa mempunyai kekuatan tegangan antara 350 hingga 635 MPa.

2.13 Perbezaan dalam Kekonduksian

1. Kekonduksian Elektrik

Dalam perniagaan pembuatan, tembaga merupakan salah satu bahan yang digunakan untuk menilai bahan elektrik. Hasilnya, tembaga mempunyai kekonduksian 100%. Kekonduksian elektrik gangsa adalah sekitar 15%. Ada kemungkinan bahawa penilaian gangsa yang lebih rendah disebabkan oleh susunan unsur pengaloinya.

2. Kekonduksian terma

Ia merupakan tolok ukur sejauh mana tembaga dan gangsa berfungsi dalam aplikasi terma. Kuantiti tenaga dan kadar di mana tenaga boleh diangkut diukur semasa pengukuran kekonduksian termanya. Kekonduksian terma aloi meningkat dengan suhu, manakala kekonduksian terma logam tulen kekal malar apabila suhu meningkat. Gangsa, sebaliknya, ialah aloi tembaga, manakala tembaga berada dalam bentuk tulennya. Kuprum mempunyai kekonduksian terma terendah (223 BTU-in/hr-ft2-°F), manakala gangsa mempunyai yang terbesar (229 – 1440 BTU-in/hr-ft2-°F).

2.14 Membentuk Keupayaan

• Kebolehbentukan

Kuprum mempunyai kebolehbentukan yang hebat kerana ia boleh menahan ubah bentuk plastik tanpa rosak. Sesetengah aloi gangsa juga boleh dibentuk dengan mudah. ​​Gangsa fosfor PB1, yang membolehkan pembentukan sejuk, adalah contoh yang sangat baik.

• Takat lebur

Kebolehbentukan sesuatu bahan meningkat apabila takat leburnya berkurangan. Suhu lebur kuprum ialah 1085 °C, yang mungkin mengehadkan kebolehbentukannya. Sebaliknya, takat lebur gangsa ialah 913 °C.

2.15 Daya tarikan dan sentuhan estetik

• warna

Kedua-dua logam ini berwarna perang kemerahan. Warna perang kemerahan gangsa dibezakan dengan warna emas kusam, tetapi tembaga yang baru terdedah dibezakan dengan warna jingga merah jambu.

• Kekerasan

Kuprum mempunyai penarafan kekerasan Brinel sebanyak 35. Sebaliknya, gangsa mempunyai skor antara 40 hingga 420. Ini menunjukkan bahawa gangsa lebih keras daripada kuprum.

2.16 Rintangan Kakisan

Apabila terdedah kepada udara, gangsa akan teroksida dan membentuk lapisan pelindung. Gangsa boleh bertolak ansur dengan pendedahan kepada air laut. Oleh itu, ia sesuai untuk aplikasi maritim dan kelengkapan bot. Sebaliknya, kandungan kuprum logam ini berkurangan dari semasa ke semasa apabila terdedah kepada bahan kimia klorin. Kuprum akan teroksida untuk menghasilkan lapisan pelindung yang memberikan rintangan kakisan yang tinggi. Secara ringkasnya, gangsa secara semula jadi lebih tahan kakisan daripada kuprum.

2.17 Ketahanan

Bahan yang tahan lama mesti berupaya menyesuaikan diri dengan perubahan teknologi, teknikal dan reka bentuk. Hasilnya, gangsa merupakan bahan yang tahan lama dan kukuh yang tidak mudah bengkok. Ia juga sangat tahan lama kerana rintangan kakisannya yang tinggi. Sebaliknya, kuprum mempunyai lebih banyak keanjalan daripada gangsa. Hasilnya, gangsa merupakan alternatif yang jauh lebih kuat dan tahan lama daripada kuprum.

2.18  Berat

Gangsa merupakan bahan yang paling ringan antara dua bahan tersebut, dengan ketumpatan antara 7400 hingga 8900 kg/meter padu. Sebaliknya, kuprum mempunyai ketumpatan tertinggi, dengan ketumpatan 8930 kg/meter padu.

2.19  Kemampuan mesin

Kuprum lebih mudah dimesin berbanding gangsa. Ini boleh dikaitkan dengan kekerasan gangsa. Gangsa ialah logam keras dan padat yang sukar diregangkan apabila dibandingkan dengan kuprum, yang sangat fleksibel. Jika kebolehmesinan menjadi keutamaan apabila memilih antara gangsa dan kuprum untuk sesuatu projek, kuprum tidak syak lagi merupakan pilihan terbaik.

2.20  Kos

Gangsa dan kuprum sering terdapat dalam pelbagai gred. Akibatnya, kosnya sering berubah-ubah. Kuprum biasanya lebih mahal daripada gangsa, walaupun kosnya berbeza-beza bergantung pada aloi. Peratusan kuprum yang berkurangan dalam aloi mungkin menjadi penyebab harga gangsa yang lebih rendah.  

3.0 Aplikasi Kuprum dan Gangsa

I. Gangsa

Gangsa ialah aloi kuprum yang terdapat dalam pelbagai bentuk dan saiz. Ia boleh didapati dalam pelbagai aplikasi termasuk:

i. Reka Bentuk Mesin

Gangsa digunakan dalam beberapa galas kerana rintangan geseran, kekerasan dan rintangan hausnya yang unggul. Hasilnya, ia digunakan dalam spring, sesendal, galas pandu untuk transmisi automotif, galas untuk motor elektrik kecil dan pelbagai aplikasi lain.

ii. Pembinaan

Satu bentuk gangsa khas digunakan dalam beberapa komponen jambatan boleh alih, roda pemacu cacing dan meja putar jambatan. Satu bentuk gangsa juga digunakan dalam peralatan keselamatan moden termasuk tukul, tukul dan sepana.

Alat-alat ini pada asalnya diperbuat daripada keluli, tetapi gangsa telah digantikan kerana risiko kebakaran atau letupan yang dihasilkan oleh percikan api berbahaya yang boleh dihasilkan oleh keluli.

iii. Sastera

Disebabkan ciri-cirinya yang mengagumkan, yang membolehkannya mengembang perlahan-lahan apabila ia menyejuk, ia merupakan bahan pilihan bagi pengukir logam. Gangsa, walaupun berat dan ketumpatannya, sangat mudah untuk dikerjakan, membolehkan pengukir mengukir sesuka hati mereka.

Gangsa juga digunakan dalam alat muzik

II. Tembaga

1. Wayar & Kabel

Kuprum merupakan konduktor elektrik yang paling diingini di kawasan ini kerana ia mempunyai kadar kekonduksian 100%. Kuprum digunakan dalam wayar elektrik; walau bagaimanapun, ia tidak digalakkan untuk penghantaran kuasa atas.

Penghantaran, pengedaran, penjanaan kuasa, komunikasi, elektronik dan pelbagai peranti elektrik adalah contoh penggunaannya.

• Sektor Elektronik

Elektromagnet, tiub sinar katod, tiub vakum, magnetron gelombang mikro dan banyak lagi aplikasi lain adalah mungkin.

• Antimikrob

Ciri-ciri antibakteria tembaga sangat luar biasa. Ia boleh diubah menjadi aloi dengan ciri-ciri antibakteria. Escherichia coli adalah salah satu kuman yang boleh dilindunginya. Meja atas katil, peralatan kelab kesihatan, perkakasan tandas, sinki, pemegang kad beli-belah dan bahagian lain yang diperbuat daripada aloi tembaga ini biasanya digunakan dalam sektor kesihatan awam.

• Sebagai agen anti-biofouling

Kuprum digunakan untuk menyekat pertumbuhan pelbagai jenis kehidupan, dan ia dianggap biostatik. Untuk sifat biostatiknya, kuprum digunakan untuk melapisi komponen kapal bagi melindunginya daripada teritip dan kupang. Kuprum mempunyai sifat antibakteria yang kuat; oleh itu, ia kerap digunakan dalam pengeluaran bahan jaring untuk mengelakkan biofouling.

3.1 Memilih antara Loyang dan Kuprum

Dalam peringkat reka bentuk dan pengeluaran, prosedur pemilihan adalah penting untuk output yang berkualiti tinggi. Pembolehubah berikut harus dipertimbangkan semasa memutuskan antara tembaga dan gangsa.

1. Walaupun kedua-dua logam ini lebih tahan lama, ia tidak mempunyai tahap kebolehmesinan yang sama. Ini adalah sesuatu yang perlu anda fikirkan jika anda ingin memastikan pemesinan yang lebih lancar dan kos yang lebih rendah.
2. Satu lagi faktor penting ialah bajet. Tembaga lebih mahal daripada gangsa. Akibatnya, jika wang menjadi isu, gangsa mungkin pilihan yang tepat.
3. Akhir sekali, pertimbangkan kebolehgunaan dan kegunaan semasa membuat keputusan. Jenis logam yang anda pilih akan ditentukan oleh tujuan akhir komponen tersebut. Kuprum adalah berfaedah apabila kekonduksian elektrik diperlukan. Rintangan kakisan gangsa menjadikan logam sesuai untuk digunakan dalam persekitaran marin. Ia juga tahan lasak dan tahan haus.

Kesimpulan 4.0

Memilih logam yang salah untuk sesuatu projek mungkin membawa maut, jadi mengetahui perbezaan antara gangsa dan kuprum boleh membantu anda menjimatkan banyak wang. Walau bagaimanapun, logam terbaik antara kuprum dan gangsa bergantung pada keperluan projek anda. Dapatkan nasihat pakar jika anda tidak pasti tentang tindakan terbaik.