Hierdie omvattende gids vergelyk die 25 mees algemene materiale wat in CNC-bewerking gebruik word en help jou om die regte een vir jou toepassing te kies.
CNC-bewerking kan onderdele van byna enige metaal of plastiek vervaardig.As dit die geval is, is daar 'n groot verskeidenheid materiale beskikbaar vir onderdele wat deur CNC-frees en -draai vervaardig word.Om die regte een vir jou toepassing te kies, kan nogal 'n uitdaging wees, en om die voordele en beste gebruike van elke beskikbare materiaal te verstaan, kan deurslaggewend wees.
In hierdie artikel vergelyk ons die mees algemene CNC-materiale, in terme van meganiese en termiese eienskappe, koste en tipiese (en optimale) toepassings.
Hoe kies jy die regte CNC-materiaal?
Wanneer jy 'n onderdeel ontwerp om CNC-gemasjineer te word, is die keuse van die regte materiale noodsaaklik.Hier is die basiese stappe wat ons aanbeveel om die regte materiaal vir jou persoonlike onderdele te kies.
Definieer die materiaalvereistes: Dit kan meganiese, termiese of ander materiaalvereistes insluit, sowel as koste en oppervlakafwerking.Oorweeg hoe jy jou onderdele gaan gebruik en in watter soort omgewing hulle sal wees.
Identifiseer kandidaatmateriaal: Speld 'n paar kandidaatmateriaal vas wat aan al (of die meeste) van jou ontwerpvereistes voldoen.
Kies die mees geskikte materiaal: 'n Kompromie word gewoonlik hier tussen twee of meer van die ontwerpvereistes (byvoorbeeld meganiese werkverrigting en koste) vereis.
In hierdie artikel sal ons op stap twee fokus.Deur die inligting wat hieronder aangebied word, te gebruik, kan jy die materiaal identifiseer wat die geskikste is vir jou toepassing, terwyl jy jou projek op die begroting hou.
Wat is Hubs se riglyne vir die keuse van materiaal vir CNC?
In die tabelle hieronder som ons die relevante eienskappe van die mees algemene CNC-materiale op, versamel deur die datablaaie wat deur die materiaalvervaardigers verskaf word, te ondersoek.Ons verdeel metale en plastiek in twee verskillende kategorieë.
Metale word hoofsaaklik gebruik in toepassings wat hoë sterkte, hardheid en termiese weerstand vereis.Plastiek is liggewig materiale met 'n wye reeks fisiese eienskappe, wat dikwels gebruik word vir hul chemiese weerstand en elektriese isolasie vermoëns.
In ons vergelyking van CNC-materiale fokus ons op meganiese sterkte (uitgedruk as treksterkte), bewerkbaarheid (die gemak van bewerking beïnvloed CNC-pryse), koste, hardheid (hoofsaaklik vir metale) en temperatuurweerstand (hoofsaaklik vir plastiek).
Hier is 'n infografika wat u as 'n vinnige verwysing kan gebruik om vinnig CNC-materiaal te identifiseer wat by spesifieke ingenieursbehoeftes pas:
Wat is aluminium?Die robuuste, ekonomiese legering
'n Komponent gemaak van aluminium 6061
Aluminiumlegerings het 'n uitstekende sterkte-tot-gewig verhouding, hoë termiese en elektriese geleidingsvermoë en natuurlike beskerming teen korrosie.Hulle is maklik om te bewerk en kostedoeltreffend in grootmaat, wat hulle dikwels die mees ekonomiese opsie maak vir die vervaardiging van prototipes en ander soorte onderdele.
Terwyl aluminiumlegerings tipies laer sterkte en hardheid het as staal, maar hulle kan geanodiseer word, wat 'n harde, beskermende laag op hul oppervlak skep.
Kom ons breek die verskillende tipes aluminiumlegerings af.
❖ Aluminium 6061 is die algemeenste, algemene gebruik aluminiumlegering, met 'n goeie sterkte-tot-gewig-verhouding en uitstekende bewerkbaarheid.
❖ Aluminium 6082 het 'n soortgelyke samestelling en materiaal eienskappe as 6061. Dit word meer algemeen in Europa gebruik (aangesien dit aan Britse Standaarde voldoen).
❖ Aluminium 7075 is die legering wat die meeste gebruik word in lugvaarttoepassings waar gewigsvermindering van kritieke belang is.Dit het uitstekende vermoeiingseienskappe en kan hittebehandel word tot hoë sterkte en hardheid, wat dit vergelykbaar maak met staal.
❖ Aluminium 5083 het hoër sterkte as die meeste ander aluminiumlegerings en uitsonderlike weerstand teen seewater.Dit maak dit optimaal vir konstruksie en mariene toepassings.Dit is ook 'n uitstekende keuse vir sweiswerk.
Materiaal eienskappe:
❖ Tipiese digtheid van aluminiumlegerings: 2,65-2,80 g/cm3
❖ Kan geanodiseer word
❖ Nie-magneties
Wat is vlekvrye staal?Die sterk, duursame legering
'n Onderdeel gemaak van vlekvrye staal 304
Vlekvrye staal allooie het hoë sterkte, hoë rekbaarheid, uitstekende slytasie en korrosie weerstand en kan maklik gesweis, gemasjineer en gepoleer word.Afhangende van hul samestelling, kan hulle óf (in wese) nie-magneties óf magneties wees.
Kom ons breek die tipes vlekvrye staal wat ons op die platform aanbied af.
❖ Vlekvrye staal 304 is die mees algemene vlekvrye staal legering.Dit het uitstekende meganiese eienskappe en goeie verwerkbaarheid.Dit is bestand teen die meeste omgewingstoestande en korrosiewe media.
❖ Vlekvrye staal 316 is nog 'n algemene vlekvrye staallegering met soortgelyke meganiese eienskappe as 304. Dit het egter 'n hoër korrosie- en chemiese weerstand, veral teen soutoplossings (byvoorbeeld seewater), dus is dit dikwels beter om moeiliker omgewings te hanteer.
❖ Vlekvrye staal 2205 Duplex het die hoogste sterkte (twee keer dié van gewone vlekvrye staal legerings) en uitstekende weerstand teen korrosie.Dit word in uiterste omgewings gebruik, met baie toepassings in olie en gas.
❖ Vlekvrye staal 303 het uitstekende taaiheid, maar laer korrosiebestandheid in vergelyking met 304. As gevolg van sy uitstekende bewerkbaarheid, word dit dikwels in hoëvolume toepassings gebruik, soos die vervaardiging van moere en boute vir lugvaart.
❖ Vlekvrye staal 17-4 (SAE graad 630) het meganiese eienskappe vergelykbaar met 304. Dit kan neerslagverhard word tot 'n baie hoë graad (vergelykbaar met gereedskapstaal) en het uitstekende chemiese weerstand, wat dit geskik maak vir baie hoë werkverrigting toepassings, soos die vervaardiging van lemme vir windturbines.
Materiaal eienskappe:
❖ Tipiese digtheid: 7,7-8,0 g/cm3
❖ Nie-magnetiese vlekvrye staal legerings: 304, 316, 303
❖ Magnetiese vlekvrye staal legerings: 2205 Duplex, 17-4
Wat is sagte staal?Die algemene doel legering
'n Onderdeel gemaak van sagte staal 1018
Sagte staalstaan ook bekend as laekoolstofstaal en het goeie meganiese eienskappe, goeie masjineerbaarheid en goeie sweisbaarheid.Omdat hulle relatief lae koste is, gebruik vervaardigers dit vir baie algemene toepassings, soos jigs en toebehore.Sagte staal is vatbaar vir korrosie en chemiese skade.
Kom ons breek die tipes sagte staal wat op die platform beskikbaar is, af.
❖ Sagte staal 1018 is 'n algemene gebruikslegering met goeie bewerkbaarheid en sweisbaarheid en uitstekende taaiheid, sterkte en hardheid.Dit is die mees gebruikte sagte staallegering.
❖ Sagte staal 1045 is 'n medium koolstofstaal met goeie sweisbaarheid, goeie bewerkbaarheid en hoë sterkte en slagweerstand.
❖ Sagte staal A36 is 'n algemene struktuurstaal met goeie sweisbaarheid.Dit is geskik vir 'n verskeidenheid industriële en konstruksietoepassings.
Materiaal eienskappe:
❖ Tipiese digtheid: 7,8-7,9 g/cm3
❖ Magneties
Wat is legeringsstaal?Die taaier, slytvaste legering
'n Onderdeel gemaak van legeringstaal
Allooistaal bevat ander legeringselemente bykomend tot koolstof, wat lei tot verbeterde hardheid, taaiheid, moegheid en slytasieweerstand.Soortgelyk aan sagte staal, legeringstaal is vatbaar vir korrosie en aanvalle van chemikalieë
❖ Allooistaal 4140 het goeie algehele meganiese eienskappe, met goeie sterkte en taaiheid.Hierdie legering is geskik vir baie industriële toepassings, maar word nie aanbeveel vir sweiswerk nie.
❖ Allooistaal 4340 kan hittebehandel word tot hoë vlakke van sterkte en hardheid, terwyl sy goeie taaiheid, slytasieweerstand en moegheidssterkte behou word.Hierdie legering is sweisbaar.
Materiaal eienskappe:
❖ Tipiese digtheid: 7,8-7,9 g/cm3
❖ Magneties
Wat is gereedskapstaal?Die besonderse taai en weerstandbiedende legering
'n Onderdeel wat van gereedskapstaal gemasjineer is
Gereedskapstaalis metaallegerings met buitengewone hoë hardheid, styfheid, skuur en termiese weerstand, solank hulle ondergaanhitte behandeling.Hulle word gebruik om vervaardigingsgereedskap (vandaar die naam) soos matryse, stempels en vorms te skep.
Kom ons breek die gereedskapstaal wat ons by Hubs aanbied af.
❖ Gereedskapstaal D2 is 'n slytvaste legering wat sy hardheid tot 'n temperatuur van 425°C behou.Dit word algemeen gebruik om snygereedskap en matryse te vervaardig.
❖ Gereedskapstaal A2 is 'n lugverharde algemene-doel gereedskapstaal met goeie taaiheid en uitstekende dimensionele stabiliteit by verhoogde temperature.Dit word algemeen gebruik om spuitgietvorms te vervaardig.
❖ Gereedskapstaal O1 is 'n olieverharde legering met 'n hoë hardheid van 65 HRC.Dit word algemeen gebruik vir messe en snygereedskap.
Materiaal eienskappe:
❖ Tipiese digtheid: 7,8 g/cm3
❖ Tipiese hardheid: 45-65 HRC
Wat is koper?Die geleidende en kosmetiese legering
'n Koper C36000-onderdeel
Geelkoperis 'n metaallegering met goeie bewerkbaarheid en uitstekende elektriese geleidingsvermoë, wat dit ideaal maak vir toepassings wat lae wrywing vereis.Jy sal dikwels kosmetiese koperonderdele vind wat vir argitektoniese doeleindes gebruik word (goue detail).
Hier is die koper wat ons by Hubs bied.
❖ Geelkoper C36000 is 'n materiaal met hoë treksterkte en natuurlike korrosiebestandheid.Dit is een van die maklikste bewerkbare materiale, so dit word dikwels vir hoëvolume-toepassings gebruik.
Materiaal eienskappe:
❖ Tipiese digtheid: 8,4-8,7 g/cm3
❖ Nie-magneties
Wat is ABS?Die prototipe termoplastiek
'n Onderdeel gemaak van ABS
ABSis een van die mees algemene termoplastiese materiale wat goeie meganiese eienskappe, uitstekende slagsterkte, hoë hittebestandheid en goeie masjineerbaarheid bied.
ABS het 'n lae digtheid, wat dit ideaal maak vir liggewigtoepassings.CNC-bewerkte ABS-onderdele word dikwels as prototipes gebruik voor massaproduksie met spuitgietwerk.
Materiaal eienskappe:
❖ Tipiese digtheid: 1,00-1,05 g/cm3
Wat is nylon?Die ingenieurswese termoplastiek
'n Onderdeel gemaak van nylon
Nylon(ook bekend as poliamied (PA)) is 'n termoplast wat dikwels vir ingenieurstoepassings gebruik word, vanweë sy uitstekende meganiese eienskappe, goeie slagsterkte en hoë chemiese en skuurweerstand.Dit is vatbaar vir water- en vogabsorpsie.
Nylon 6 en nylon 66 is die grade wat die meeste in CNC-bewerking gebruik word.
Materiaal eienskappe:
❖ Tipiese digtheid: 1,14 g/cm3
Wat is polikarbonaat?Die termoplastiek met slagsterkte
'n Onderdeel wat van polikarbonaat vervaardig word
Polikarbonaat is 'n termoplast met 'n hoë taaiheid, goeie verwerkbaarheid en uitstekende impaksterkte (beter as ABS).Dit is gewoonlik deursigtig, maar kan in 'n verskeidenheid kleure geverf word.Hierdie faktore maak dit ideaal vir 'n wye reeks toepassings, insluitend vloeibare toestelle of motorglas.
Materiaal eienskappe:
❖ Tipiese digtheid: 1,20-1,22 g/cm3
Wat is POM (Delrin)?Die mees bewerkbare CNC-plastiek
'n Onderdeel gemaak van POM (Delrin)
POM is algemeen bekend onder die kommersiële naam Delrin, en dit is 'n ingenieurstermoplastiek met die hoogste bewerkbaarheid onder plastiek.
POM (Delrin) is dikwels die beste keuse by die CNC-bewerking van plastiekonderdele wat hoë akkuraatheid, hoë styfheid, lae wrywing, uitstekende dimensionele stabiliteit by verhoogde temperature en baie lae waterabsorpsie vereis.
Materiaal eienskappe:
❖ Tipiese digtheid: 1,40-1,42 g/cm3
Wat is PTFE (Teflon)?Die uiterste temperatuur termoplastiese
'n Onderdeel gemaak van PTFE
PTFE, algemeen bekend as Teflon, is 'n ingenieurstermoplastiek met uitstekende chemiese en termiese weerstand en die laagste wrywingskoëffisiënt van enige bekende vaste stof.Dit is een van die min plastiek wat operasionele temperature bo 200 grade Celsius kan weerstaan en is 'n uitstekende elektriese isolator.Dit het ook suiwer meganiese eienskappe en word dikwels as 'n voering of insetsel in 'n samestelling gebruik.
Materiaal eienskappe:
❖ Tipiese digtheid: 2,2 g/cm3
Wat is HDPE?Die buitelug- en pype-termoplastiek
'n Onderdeel gemaak van HDPE
Hoëdigtheid poliëtileen (HDPE)is 'n termoplast met 'n hoë sterkte-tot-gewig verhouding, hoë slagsterkte en goeie weerbestandheid.HDPE is liggewig en is geskik vir buite gebruik en pype.Soos ABS, word dit dikwels gebruik om prototipes te skep voor spuitgiet.
Materiaal eienskappe:
❖ Tipiese digtheid: 0,93-0,97 g/cm3
Wat is PEEK?Die plastiek om metaal te vervang
'n Onderdeel vervaardig uit PEEK
LOERis 'n hoëprestasie-ingenieurstermoplastiek met uitstekende meganiese eienskappe, termiese stabiliteit oor 'n baie wye reeks temperature en uitstekende weerstand teen die meeste chemikalieë.
PEEK word dikwels gebruik om metaalonderdele te vervang as gevolg van sy hoë sterkte-tot-gewig verhouding.Mediese grade is ook beskikbaar, wat PEEK ook geskik maak vir biomediese toepassings.
Materiaal eienskappe:
❖ Tipiese digtheid: 1,32 g/cm3
Gereelde vrae
❖ Wat is die voordele van CNC-bewerking met metale?
Metale is ideaal vir die vervaardiging van toepassings wat hoë sterkte, hardheid en/of betroubare weerstand teen uiterste temperature vereis.
Die bron van artikel:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+bewerking
Postyd: Mei-10-2023