Hogyan válasszuk ki a megfelelő anyagokat az egyedi CNC megmunkált alkatrészekhez

A sokoldalúság a CNC megmunkálás egyik fő előnye. Ennek az az oka, hogy a precíziós CNC marással és esztergálással a legkülönfélébb alapanyagokból sikeresen lehet készterméket előállítani. Ez számos lehetőséget biztosít a tervezőmérnökök számára prototípusok és kereskedelmi áruk fejlesztésére.

A CNC esztergált és mart alkatrészek többsége fémből készül. A fém szilárdságának és merevségének köszönhetően elviseli a kortárs hangszerek által kiváltott gyors anyagleválasztást. Kezdjük a CNC megmunkáláshoz használt legnépszerűbb fémek feltárásával.

CNC megmunkálási anyag szempontok

Nedvesség

Egyes fémek természetesen korrózióállóak, míg mások festést, bevonatot vagy eloxálást igényelnek.

Erő

A termékmérnökök a következők miatt aggódnak:

Szakítószilárdság: Mennyire ellenáll az anyag a húzóerőnek?

• Összenyomás vagy teherbírás: Mennyire ellenáll az anyag állandó terhelésnek?

• Szívósság: Mennyire kemény az anyag?

⢠Rugalmasság: Milyen gyorsan tér vissza az anyag eredeti alakjába?

Minden anyag más-más szilárdságú, ezért fontos ismerni a tűréshatárokat, és magas biztonsági tényezővel rendelkező anyagot választani.

Hő

A felmelegített anyagok kitágulnak és összehúzódnak. Ha az alkatrész több fűtési és hűtési cikluson megy keresztül, ez hatással lehet rá. Az olvadás előtt a felmelegített részek puhábbá és rugalmasabbá válnak. A kritikus alkatrészek meghibásodásának elkerülése érdekében mindig használjon hőstabil anyagot, amely jóval meghaladja a tervezett üzemi hőmérsékletet.

Korróziógátló

A korrózió nem pusztán víznek való kitettség. Bármilyen külső vegyszer alkatrész meghibásodását okozhatja. Olajok, reagensek, savak, sók, alkoholok, tisztítószerek stb. Ellenőrizze a fém vegyszerállóságát.

Megmunkálhatóság

Bizonyos fémeket és szénszálakat nehéz megmunkálni. A rendkívül szívós anyagok gyorsan károsítják a vágószerszámokat. Másoknak kezelniük kell a vágási sebességet és az előtolási sebességet. Egyes anyagok gyorsabban feldolgozhatók. A gyors megmunkálású fémek hosszabb gyártási folyamatokhoz való használata időt és költséget takaríthat meg

Minden alapanyagnak költsége van. Válassza ki a leginkább funkcionális, megfizethető anyagot. Ez biztosítja a kész alkatrész tartósságát.

A DS CNC megmunkálásához széles körben használt fémek

Ebben a részben megismerheti a CNC megmunkálásban általánosan használt különféle fémeket. Ezeket az anyagokat az alábbiakban soroljuk fel.

Az alumínium megmunkálása nagyon sokoldalú folyamat, és sokféle alkalmazáshoz használható. Élelmiszer-csomagolásban, építőanyag-iparban, autóiparban, repülőgépiparban, védelmi és készülékiparban, valamint fogyasztási cikkek, például bútorok és konyhai eszközök, sőt játékok gyártásában használják.

Alumínium 7075-T5

Az alumínium 7075-T5 alumíniumötvözetek hőkezelésére szolgál. Korrózióálló, robusztus és könnyű. Elektromosan, termikusan és ütésálló. Az alumínium 7075-T5 kémiailag ellenáll a klórgáznak vagy sós víznek és az időjárás viszontagságainak. Az alkalmazások közé tartoznak a tengeri légcsavartengelyek, sebességváltók és kardántengely-házak, autóipari hajtótengelyek/tengelyek vagy kormányelemek/elülső felfüggesztési láncszemek, hidak és épületek építőanyagai, bányászati ​​felszerelések, például fúrók és szivattyúk, sportszerek, például teniszütők és golfütők, egészségügyi műszerek (például endoszkópok), egyedi gyártóipar (például bútorok) stb.

Alumínium 6063-T6

Az alumínium 6063-T6 egy hőkezelő ötvözet, amelyet alumíniumötvözetek gyártásához használnak. Kiváló korrózióállósággal, nagy keménységgel és alacsony sűrűséggel rendelkezik. Az anyag rúd vagy lap formájában kapható, és tovább önthető tuskóba

Alumínium 6061-T6

Az Aluminium 6061-T6 egy nagy szilárdságú, kis tömegű és korrózióálló alumíniumötvözet, amely kiváló megmunkálhatósággal rendelkezik. Jó hegeszthetősége, alakíthatósága és hegesztési áthatolása van. Ez az anyag alkalmas ipari alkalmazásokhoz, például gépekhez, repülőgép-alkatrészekhez és elektromos berendezésekhez.

Sárgaréz

A sárgaréz réz és cink fémötvözete, amelynek arányait az olvadáspont és a savasság határozza meg. A sárgaréz CNC megmunkáló géppel fémet mar, számítógép-vezérelt géppel. A forgó fúrók, gépek vagy fűrészek fémet vágnak. Ez egy népszerű fémmegmunkálási technika. A sárgaréz puha és könnyen megmunkálható vékony lapokká. Ékszerekhez, építészethez és hidakhoz használják.

Sárgaréz C260

A Brass C260 egy nagy teherbírású, forgóba szerelt gép, háromtengelyes mozgási jellemzőkkel. 6000 ford./perc fordulatszámig működik, és tengelyenként 0,001 mm pontosságú. A gép kis és nagy átmérőjű munkákhoz egyaránt használható 800 x 400 mm-es munkatérkapacitás mellett, és az elvégzendő munka méretétől függően különféle szerszámokkal szerelhető fel.

Ezt a minőséget néha töltényréznek is nevezik, köszönhetően a lőszerpatronokban való felhasználásának. Egyéb gyakori alkalmazások közé tartoznak a szegecsek, zsanérok és radiátormagok.

Sárgaréz C360

A Brass C360 egy másik nagy teherbírású, forgóba szerelt gép, háromtengelyes mozgási jellemzőkkel. 6000 ford./perc fordulatszámig működik, és tengelyenként 0,001 mm pontosságú. A gép kis és nagy átmérőjű munkákhoz egyaránt használható 800 x 400 mm-es munkatér kapacitással.

Réz C101

A réz C101 egy olyan típusú rézötvözet, amelyben a réz kémiai összetételét egy vagy több további elemmel módosították. A leggyakoribb adalékok az ón és a cink, de más adalékok is hozzáadhatók. A Copper C101-et számos alkalmazásban használják, beleértve az elektromos vezetékeket, a vízvezetékeket és a hőcserélőket.

A réz C101 egy folyékony fém, nagy korrózióállósággal és kiváló elektromos vezetőképességgel. Jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, és könnyű vele dolgozni. A réz C101 különféle területeken használható, például elektronikában, elektromos motorokban, mágneses motorokban, világítóberendezésekben és más területeken.

Acél

Az acél egy magas széntartalmú szerszámacél, amely jó kopásállóságot biztosít. Vágószerszámokhoz, fúrószárak és egyéb nagy szilárdságot, jó szívósságot és kiváló kopásállóságot igénylő tárgyakhoz használják. Ennek az anyagnak a szemcseszerkezete hasonló sok acéléhoz. Ez azt jelenti, hogy hasonló felületű vágószerszámokkal is megmunkálható. Jó megmunkálhatósági jellemzői is vannak, ami azt jelenti, hogy nem hőkezelhető olyan könnyen, mint más acélok.

A Steel 1008 melegen és hidegen hengerelt lemez formában kapható. A forró formát a megmunkálás előtt izzítják, míg a hidegen hengerelt lemezt lágyítják. Ez befolyásolja az acél felületi minőségét, és azt, hogy mennyire tartja meg az élt, ha hónolószerszámmal vagy élezőkővel végezzük.

A Steel 1018 egy gyengén ötvözött acél, jó kopásállósággal és kifáradási élettartammal. Jó korrózióállósággal és éles vágási tulajdonságokkal rendelkezik.

A Steel 1020 egy nagy szilárdságú gyengén ötvözött acél, jó korrózióállósággal és kiváló melegalakító tulajdonságokkal. Könnyen megmunkálható kéziszerszámokkal, és tovább feldolgozható nagy szilárdságú gyengén ötvözött acélokká vagy rozsdamentes acélokká vagy szénacélokká.

A Steel 1045 egy közepesen nagy szilárdságú gyengén ötvözött acél, jó melegalakító tulajdonságokkal és jó korrózióállósággal. Szobahőmérsékleten kiváló szívósságú, kéziszerszámokkal könnyen megmunkálható, de felforrósodva törékennyé válik.

Acél 430F

A 430F acél közepes szénacél, amely kiváló szilárdságot és kopásállóságot kínál. Jó a megmunkálhatósága, hegeszthetősége és korrózióállósága. A 430F acél különféle alkalmazásokhoz használható, beleértve: szerszámok, vágószerszámok, kések, fúrók, fogaskerekek és matricák.

Acél 4130

A 4130 króm (50%) és molibdén (20%) ötvözete. Nagy szilárdságú, gyengén ötvözött acélokban használják, amelyek nagy szakítószilárdsággal, alacsony nyúlással és kiváló szívóssággal rendelkeznek.

Acél 4140

A 4140 nikkel (35%), króm (17%), mangán (10%) és nikkel (10%) ötvözete. Jó a megmunkálhatósága, hegeszthetősége és korrózióállósága. Ennek az ötvözetnek a tulajdonságai alkalmassá teszik a nagyobb terhelésű gépalkatrészekben, például tengelyekben és fogaskerekekben való használatra.

Acél 40CrMo

A 40CrMo króm (40%), szén (10%) és molibdén (10%) ötvözete. Ez az anyag kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik a nagy keménység, kopásállóság és szívósság, valamint a nagy szakítószilárdság kombinációjának köszönhetően, amely ideálissá teszi a fogaskerekek számára.

A 42CrMo is egyfajta nagy szilárdságú anyag. Ezt a terméket főként nagysebességű vonatok, repülőgépek, autók és más iparágak építésénél, valamint különféle precíziós alkatrészek gyártására használják.

A Steel 12L14 egy gyengén ötvözött acél, amely mangánt, szilíciumot és molibdént tartalmaz. Széles körben használják présöntő szerszámok gyártására és egyéb célokra. A fizikai tulajdonságok a kémiai összetételtől függően változnak.

A 12L15 acél egy gyengén ötvözött acél, amely krómot és molibdént tartalmaz. Széles körben használják présöntvényekhez és egyéb olyan alkalmazásokhoz, amelyek nagy szilárdságot és szívósságot igényelnek magas hőmérsékleten. A fizikai tulajdonságok a kémiai összetételtől függően változnak.

Rozsdamentes acél 304

A 304-es rozsdamentes acél az egyik legsokoldalúbb és legszélesebb körben használt rozsdamentes acél. Jó korrózióállósággal rendelkezik számos közeggel szemben, beleértve a friss és sós vizet, a legtöbb ipari vegyszert és élelmiszerterméket. Jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, de nem olyan erős, mint néhány más típusú rozsdamentes acél.

A 304L rozsdamentes acél a 304-es rozsdamentes acél alacsony szén-dioxid-kibocsátású változata, kevesebb széntartalommal, mint a normál 304-es. Ez megkönnyíti a gyártást, hegesztést és polírozást, mint a hagyományos 304-es minőség, szilárdság vagy korrózióállóság csökkenése nélkül. Olyan alkalmazásokban is használható, ahol magas hőmérséklet várható, mint például a kipufogócsatorna csavarjai, a turbófeltöltő csavarjai és a turbinalapátcsapok.

A Stainless Steel 304F egy ausztenites króm-nikkel rozsdamentes acél, amely egyesíti az ausztenites króm-nikkel ötvözetek korrózióállóságát a ferrites vasalapú ötvözetek szilárdságával. Ez nagyon vonzóvá teszi az olyan alkalmazásokhoz, ahol magas hőmérsékleten nagy szilárdságra van szükség, mint például a kemence részei, hőcserélő csövek, gőzfejlesztő csövek és atomreaktor nyomástartó edényei.

Rozsdamentes acél 316

A 316-os rozsdamentes acél ausztenites, korrózióálló ötvözet, amelynek elsődleges összetevője króm. Kiválóan ötvözi az alakíthatóságot, szilárdságot és szívósságot. A 15-5-3 jelölés 15% króm, 5% molibdén és 3% nikkel összetételét jelzi. Ez az anyag kiválóan ellenáll a kloridoldatok lyukkorróziójának és réskorróziójának. Olyan nehéz környezetben is használják, ahol nagy szilárdságra és jó korrózióállóságra van szükség.

Rozsdamentes acél 316L

A 316L rozsdamentes acél hasonló a 316 rozsdamentes acélhoz, de alacsony széntartalmú (0,030%). A 316L rozsdamentes acélt akkor használják, ha hegeszthetőségre van szükség a korrózióállóság vagy a szilárdság feláldozása nélkül.

Rozsdamentes acél 316F

A 316F rozsdamentes acél hasonló a 316 rozsdamentes acélhoz, de 5% helyett 1% molibdént tartalmaz. Jobban ellenáll a pattanásnak, mint a 316-os rozsdamentes acél, és akár 1800 Fahrenheit (980 Celsius-fok) hőmérsékleten is használható.

Rozsdamentes acél 303

A Stainless Steel 303 a 18-8 rozsdamentes acél típusa. Magas korrózióállóságának, kiváló alakíthatóságának és kiemelkedő mechanikai tulajdonságainak köszönhetően az egyik legnépszerűbb rozsdamentes acélfajta.

A 303 rozsdamentes acél nagy szakítószilárdsággal, jó szívóssággal és kiváló ellenálló képességgel rendelkezik a kloridos feszültségkorróziós repedésekkel szemben. Az ötvözet magas hővezető képességgel és alacsony hőtorzulási hőmérséklettel rendelkezik. Az anyag kiválóan ellenáll a légköri korróziónak is, különösen tengeri környezetben. A korrózióállóság molibdén és nitrogén hozzáadásával javítható.

A 303 rozsdamentes acél nem lép reakcióba semmilyen étellel vagy itallal.

Rozsdamentes acél PH17-4

A PH17-4 rozsdamentes acél egy magas széntartalmú króm-molibdén acél, amelynek minimális folyáshatára 110 000 psi és szakítószilárdsága 140 000 psi. A repülőgépiparban számos olyan szerkezeti alkalmazáshoz használják, ahol nagy szilárdság, jó korrózióállóság és magas hőmérsékleti tulajdonságok szükségesek. Az ötvözet P-1, P-11 vagy 18/8 rozsdamentes acél néven is ismert.

Szuper ötvözet

A Super Alloy kiváló ötvözet. Ezt a kiváló minőségű fémet orvosi eszközök, repülőgépek és autók gyártásához használják. Az anyagot "Super Titanium"-nak is nevezik.

A Super Alloy tulajdonságai sok iparágban népszerűvé teszik, beleértve az erős, könnyű anyagokat igénylő iparágakat is.

A Super Alloy fő összetevői a titán, a cirkónium és a hafnium. Ezeket az elemeket vassal, alumíniummal és vanádiummal kombinálva magas olvadáspontú és szakítószilárdságú fém jön létre.

A Super Alloy számos különböző típusú termékben megtalálható, többek között:

Repülőgép motorok

Űrsiklók

Autóalkatrészek

A Super Alloy számos előnnyel rendelkezik a hagyományos vasalapú ötvözetekkel, például öntöttvas és szénacélokkal szemben. Ezek tartalmazzák:

Nagy szilárdság magas hőmérsékleten;

Magas kopás- és korrózióállóság;

Alacsony hőtágulási együttható;

Magas elektromos vezetőképesség;

Magas rugalmassági modulus;

Jó hajlékonyság környezeti hőmérsékleten

Titán ötvözet

A titánötvözet titán és más fémek kombinációja. A leggyakoribb ötvözőelem az alumínium, amely a teljes tömeg akár 60%-át teszi ki. Egyéb ötvözőelemek közé tartozik a vanádium és a molibdén.

A titánötvözetek tulajdonságai nagymértékben változnak a felhasznált ötvözőelemek típusától és mennyiségétől függően. A titánötvözetek általában erősebbek, könnyebbek és korrózióállóbbak, mint a tiszta titán.

KANDIKÁL

A PEEK a poliéter-éter-keton (PEEK) erősen kristályos formája. Ez egy félig kristályos polimer, amely lemezben, rúdban és csőben kapható.

A PEEK üvegesedési hőmérséklete körülbelül 140 °C, olvadáspontja pedig körülbelül 400 °C. A PEEK jó vegyszerállósággal rendelkezik a legtöbb korrozív közeggel szemben, beleértve a savakat, lúgokat és alkoholokat. Jól ellenáll a hőnek, az ultraibolya sugárzásnak és a gamma-sugárzásnak is.

A PEEK kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, beleértve a magas modulus (szakítószilárdság) magas hőmérsékleten, alacsony kúszás terhelés alatt, nagy szakítószilárdság alacsony hőmérsékleten (alacsony hőtágulási együttható), alacsony vízfelvétel, kiváló méretstabilitás és magas kopásállóság.