含铅金属的使用正逐步走向终结。随着饮用水标准日益严格，以及RoHS和REACH指令的持续强化，预计自2028年起，欧盟将全面禁止在钢和黄铜中添加铅作为合金元素。

这一变革将对传统标准黄铜的使用者产生重大影响，因为此类黄铜通常含有2%至3%的铅，以提升其切削加工性能。目前市场上有哪些可行的无铅替代材料？这一转变又将对企业的加工设备带来怎样的技术与运营挑战？

无铅黄铜的问题不仅对机械加工企业来说是一个亟待解决的问题，对机器和材料制造商来说也是如此。

以总部位于德国罗滕巴赫的Diehl Brass Solutions作为德国领先的黄铜半成品制造商，同时也是全球最大的特种黄铜生产商，在无铅材料领域，该公司是市场引领者，也是技术创新的先行者。

其产品系列长期以来涵盖多种无铅黄铜合金，其中包括具有较高成本效益的铜锌合金CuZn42。然而，此类材料在加工过程中需格外注意，如果加工机床和刀具未采取相应的调整，极易产生大量缠结的切屑。此类切屑可能干扰甚至中断连续化生产流程，且需通过人工干预进行清理，影响生产效率与运行稳定性。

加工无铅黄铜对刀具、加工设备及控制软件提出了更高的技术要求。

以硅或镁替代铅  

Diehl Brass Solutions公司开发的铜合金Cuphin（CW724R）是一种可加工性显著更优的替代材料，通过引入一定比例的硅实现对铅的替代。该材料在技术性能上表现良好，具备较高的应用可行性，但仍存在局限性：其铜含量高达76%，导致原材料成本显著高于传统标准黄铜。

最新研发成果为一种名为“eZeebrass”的新型铜合金材料，Diehl Brass Solutions公司业务发展负责人Volker Brautigam博士表示：“通过添加镁元素，可改变合金的微观结构，形成促进断屑的相。其主要优势在于仅需添加0.4%的镁，即可将铜含量维持在58%。相较于Cuphin材料，该成分设计显著降低了生产成本。”

对加工技术的挑战

对于无铅黄铜，客户有多种选择，但无论是 CuZn42、Cuphin、eZeebrass 还是其他无铅合金，在加工方面，它们都无法完全替代传统的含铅黄铜。我们需要将数控机床，切削参数、加工节拍和配套辅件进行持续优化，以适应这种新材料。这就是为什么INDEX会与材料和工具制造商密切合作，开发定制解决方案，这些方案也会在专门的展会上向用户展示。

阅读以下访谈，了解为什么INDEX数控生产型车床，尤其是数控多轴车床，特别适合加工无铅黄铜。

投资引进INDEX 数控自动多轴车床是实现未来制造能力升级的关键举措。该类设备不仅可高效加工无铅材料，适用于包括小批量生产在内的多样化生产规模，且在加工工艺适应性方面具备高度灵活性。

Bernd Reutter

INDEX多轴车床技术销售部门负责人

Reutter先生，INDEX数控自动多轴车床在实现无铅黄铜的稳定高效加工方面具备哪些关键特性？相较于传统的凸轮控制式机床，它具备哪些优势？

在多个技术维度上，INDEX数控自动多轴车床相较于传统的凸轮控制系统具备显著优势。以无铅黄铜加工为例，实现工艺可靠性的关键在于能够对每个主轴工位及每一切削刃进行独立编程、设定主轴转速与进给速度。在INDEX多轴车床上，上述参数甚至可在实际切削过程中进行调整。  

       由此可实现最佳断屑效果——这是保障无铅黄铜加工过程稳定性的核心要素。该功能仅可通过数控系统实现，部分应用场景下还可选配ChipMaster软件进一步优化断屑能力。此类工艺优化不仅可以提升工件表面质量，同时有助于缩短加工节拍、延长刀具使用寿命。

新材料的应用并非唯一的挑战，制造商还需应对批量更小、零件种类更多并日益复杂等多重挑战。INDEX数控自动多轴机床是如何满足这些需求的呢？

咨询：159 1097 4236

近年来，INDEX通过采用优化设计的刀具夹持系统以及基于虚拟机的编程方式，大幅简化了自动多轴车床的安装与调试流程。由此，批量低至10,000件的生产任务也变得具有了经济可行性。在零部件系列化生产中，采用INDEX数控自动多轴车床进行低至2,000件的小批量加工也具有经济合理性，主要得益于其较短的调机时间与卓越的工艺灵活性。相比之下，传统凸轮控制式多轴自动车床通常仅在产量达到100,000件及以上时方可实现经济可行的运行效益。

在应对零件复杂性方面，INDEX数控自动多轴自车床不仅适用于常规车削工序，还可高效集成铣削、多边形及多瓣形车削、强力刮削和滚齿等多种复合加工工艺，展现出卓越的工艺能力。