Kiel vi elektas la ĝustajn materialojn por CNC-maŝinado?

Ĉi tiu ampleksa gvidilo komparas la 25 plej oftajn materialojn uzatajn en CNC-maŝinado kaj helpas vin elekti la ĝustan por via apliko.

CNC-maŝinado povas produkti partojn el preskaŭ ajna metalo aŭ plasto.Ĉi tio estas la kazo, ekzistas grandega gamo da materialoj disponeblaj por partoj produktitaj per CNC-muelado kaj turnado.Elekti la ĝustan por via aplikaĵo povas esti sufiĉe malfacila, kaj kompreni la avantaĝojn kaj plej bonajn uzojn de ĉiu disponebla materialo povas esti decida.

En ĉi tiu artikolo, ni komparas la plej oftajn CNC-materialojn, laŭ mekanikaj kaj termikaj propraĵoj, kosto kaj tipaj (kaj optimumaj) aplikoj.

Kiel vi elektas la ĝustajn CNC-materialojn?

Kiam vi desegnas parton por esti CNC-maŝinita, elekti la ĝustajn materialojn estas esenca.Jen la bazaj paŝoj, kiujn ni rekomendas sekvi por elekti la ĝustajn materialojn por viaj kutimaj partoj.

Difinu la materialajn postulojn: Ĉi tiuj povas inkluzivi mekanikajn, termikajn aŭ aliajn materialajn postulojn, kaj ankaŭ koston kaj surfacan finaĵon.Konsideru kiel vi uzos viajn partojn kaj kian medion ili estos.

Identigu kandidatajn materialojn: Algluu kelkajn kandidatajn materialojn, kiuj plenumas ĉiujn (aŭ plej multajn) viajn dezajnpostulojn.

Elektu la plej taŭgan materialon: Ĉi tie kutime necesas kompromiso inter du aŭ pli el la dezajnpostuloj (ekzemple, mekanika rendimento kaj kosto).

En ĉi tiu artikolo, ni koncentriĝos pri paŝo du.Uzante la informojn prezentitajn sube, vi povas identigi la materialojn plej taŭgajn por via aplikaĵo, dum vi konservas vian projekton laŭ buĝeto.

Kio estas la gvidlinioj de Hubs por elekti materialojn por CNC?

En la subaj tabeloj, ni resumas la koncernajn karakterizaĵojn de la plej oftaj CNC-materialoj, kolektitaj ekzamenante la datumajn foliojn provizitajn de la materialaj fabrikantoj.Ni dividas metalojn kaj plastojn en du apartajn kategoriojn.

Metaloj estas plejparte uzitaj en aplikoj kiuj postulas altan forton, malmolecon kaj termikan reziston.Plastoj estas malpezaj materialoj kun larĝa gamo de fizikaj trajtoj, ofte uzataj por sia kemia rezisto kaj elektraj izolaj kapabloj.

En nia komparo de CNC-materialoj, ni koncentriĝas pri mekanika forto (esprimita kiel streĉa rendimento-rezisto), maŝinkapablo (la facileco de maŝinado influas CNC-prezojn), koston, malmolecon (ĉefe por metaloj) kaj temperaturreziston (ĉefe por plastoj).

Jen infografio, kiun vi povas uzi kiel rapidan referencon por rapide identigi CNC-materialojn, kiuj taŭgas por specifaj inĝenieraj bezonoj:

Kio estas aluminio?La fortika, ekonomia alojo

Komponanto farita el Aluminio 6061

Aluminiaj alojoj havas bonegan forton-pez-proporcion, altan termikan kaj elektran konduktivecon kaj naturan protekton kontraŭ korodo.Ili estas facile maŝineblaj kaj kostefikaj en granda kvanto, ofte igante ilin la plej ekonomia opcio por produkti prototipojn kaj aliajn specojn de partoj.

Dum aluminialojoj tipe havas pli malaltan forton kaj malmolecon ol ŝtaloj, sed ili povas esti anodigitaj, kreante malmolan, protektan tavolon sur sia surfaco.

Ni malkonstruu la malsamajn specojn de aluminiaj alojoj.

❖ Aluminio 6061 estas la plej ofta, ĝeneral-uza aluminia alojo, kun bona forto-peza rilatumo kaj bonega maŝinebleco.

❖ Aluminio 6082 havas similan konsiston kaj materialajn ecojn al 6061. Ĝi estas pli ofte uzata en Eŭropo (ĉar ĝi konformas al Britaj Normoj).

❖ Aluminio 7075 estas la alojo plej ofte uzata en aerospacaj aplikoj kie pezoredukto estas kritika.Ĝi havas bonegajn lacecpropraĵojn kaj povas esti varme traktita al alta forto kaj malmoleco, igante ĝin komparebla al ŝtaloj.

❖ Aluminio 5083 havas pli altan forton ol la plej multaj aliaj aluminiaj alojoj kaj esceptan reziston al marakvo.Ĉi tio faras ĝin optimuma por konstruaj kaj maraj aplikoj.Ĝi ankaŭ estas bonega elekto por veldado.

Materialaj karakterizaĵoj:

❖ Tipa denseco de aluminiaj alojoj: 2,65-2,80 g/cm3

❖ Povas esti anodizita

❖ Ne-magneta

Kio estas neoksidebla ŝtalo?La forta, daŭra alojo

Parto farita el Neoksidebla ŝtalo 304

Neoksidebla ŝtalo alojoj havas altan forton, altan muldeblecon, bonegan eluziĝon kaj korodan reziston kaj povas esti facile velditaj, maŝinitaj kaj poluritaj.Depende de ilia konsisto, ili povas esti aŭ (esence) nemagnetaj aŭ magnetaj.

Ni malkonstruu la specojn de neoksidebla ŝtalo, kiujn ni proponas sur la platformo.

❖ Neoksidebla ŝtalo 304 estas la plej ofta neoksidebla ŝtalo alojo.Ĝi havas bonegajn mekanikajn trajtojn kaj bonan maŝinkapablon.Ĝi estas imuna al plej multaj mediaj kondiĉoj kaj koroda amaskomunikilaro.

❖ Neoksidebla ŝtalo 316 estas alia ofta neoksidebla ŝtalo alojo kun similaj mekanikaj propraĵoj al 304. Ĝi tamen havas pli altan korodon kaj kemian reziston, precipe al salaj solvoj (ekzemple marakvo), do ĝi ofte estas pli bona por trakti pli severajn mediojn.

❖ Neoksidebla ŝtalo 2205 Duplex havas la plej altan forton (duoble ol oftaj neoksideblaj alojoj) kaj bonegan reziston al korodo.Ĝi estas uzata en ekstremaj medioj, kun multaj aplikoj en Petrolo kaj Gaso.

❖ Neoksidebla ŝtalo 303 havas bonegan fortikecon, sed pli malaltan korodan reziston kompare kun 304. Pro sia bonega maŝinebleco, ĝi estas ofte uzata en altvolumaj aplikoj, kiel produkti nuksojn kaj riglilojn por aerospaco.

❖ Neoksidebla ŝtalo 17-4 (SAE-grado 630) havas mekanikajn ecojn kompareblajn al 304. Ĝi povas esti precipitaĵo hardita al tre alta grado (komparebla al ilaj ŝtaloj) kaj havas bonegan kemian reziston, igante ĝin taŭga por tre alt-efikecaj aplikoj, kiel fabrikado de klingoj por ventoturbinoj.

Materialaj karakterizaĵoj:

❖ Tipa denseco: 7,7-8,0 g/cm3

❖ Nemagnetaj neoksideblaj ŝtalaj alojoj: 304, 316, 303

❖ Magnetaj neoksideblaj ŝtalaj alojoj: 2205 Duplex, 17-4

Kio estas milda ŝtalo?La ĝenerala celo alojo

Parto farita el Mild Steel 1018

Mildaj ŝtalojestas ankaŭ konataj kiel malalt-karbonaj ŝtaloj kaj havas bonajn mekanikajn trajtojn, grandan maŝinkapablon kaj bonan veldeblecon.Ĉar ili estas relative malaltaj kostoj, produktantoj uzas ilin por multaj ĝeneraluzeblaj aplikoj, kiel ĝigoj kaj fiksaĵoj.Mildaj ŝtaloj estas sentemaj al korodo kaj kemia damaĝo.

Ni malkonstruu la tipojn de mildaj ŝtaloj disponeblaj sur la platformo.

❖ Milda ŝtalo 1018 estas ĝeneraluza alojo kun bona maŝinebleco kaj veldebleco kaj bonega fortikeco, forto kaj malmoleco.Ĝi estas la plej ofte uzata milda ŝtala alojo.

❖ Milda ŝtalo 1045 estas meza karbona ŝtalo kun bona veldebleco, bona maŝinkapablo kaj alta forto kaj trafo-rezisto.

❖ Milda ŝtalo A36 estas ofta struktura ŝtalo kun bona veldebleco.Ĝi taŭgas por diversaj industriaj kaj konstruaj aplikoj.

Materialaj karakterizaĵoj:

❖ Tipa denseco: 7,8-7,9 g/cm3

❖ Magneta

Kio estas aloja ŝtalo?La pli malmola, eluziĝo-imuna alojo

Parto farita el aloja ŝtalo

Alojŝtaloj enhavas aliajn alojajn elementojn krom karbono, rezultigante plibonigitan malmolecon, fortikecon, lacecon kaj eluziĝon.Simile al mildaj ŝtaloj, alojŝtaloj estas sentemaj al korodo kaj atakoj de kemiaĵoj

❖ Aloja ŝtalo 4140 havas bonajn ĝeneralajn mekanikajn ecojn, kun bona forto kaj fortikeco.Ĉi tiu alojo taŭgas por multaj industriaj aplikoj sed ne estas rekomendita por veldado.

❖ Aloja ŝtalo 4340 povas esti varme traktita al altaj niveloj de forto kaj malmoleco, konservante sian bonan fortikecon, eluziĝoreziston kaj lacecforton.Ĉi tiu alojo estas veldebla.

Materialaj karakterizaĵoj:

❖ Tipa denseco: 7,8-7,9 g/cm3

❖ Magneta

Kio estas ila ŝtalo?La escepte malmola kaj imuna alojo

Parto maŝinprilaborita el ila ŝtalo

Ilaj ŝtalojestas metalaj alojoj kun escepte alta malmoleco, rigideco, abrazio kaj termika rezisto, kondiĉe ke ili suferasvarma traktado.Ili estas uzataj por krei fabrikajn ilojn (tial la nomo) kiel ekzemple ĵetkuboj, poŝtmarkoj kaj muldiloj.

Ni malkonstruu la ilajn ŝtalojn, kiujn ni proponas ĉe Hubs.

❖ Ila ŝtalo D2 estas eluzebla alojo, kiu konservas sian malmolecon ĝis temperaturo de 425 °C.Ĝi estas ofte uzata por produkti tranĉajn ilojn kaj ĵetkubojn.

❖ Ila ŝtalo A2 estas aero hardita ĝeneraluzebla ila ŝtalo kun bona fortikeco kaj bonega dimensia stabileco ĉe altaj temperaturoj.Ĝi estas ofte uzata por produkti injektajn muldilojn.

❖ Ila ŝtalo O1 estas ole-hardita alojo kun alta malmoleco de 65 HRC.Ĝi estas ofte uzata por tranĉiloj kaj tranĉiloj.

Materialaj karakterizaĵoj:

❖ Tipa denseco: 7,8 g/cm3

❖ Tipa malmoleco: 45-65 HRC

Kio estas latuno?La konduktiva kaj kosmetika alojo

Brass C36000 parto

Latunoestas metala alojo kun bona maŝinkapablo kaj bonega elektra kondukteco, igante ĝin ideala por aplikoj kiuj postulas malaltan frotadon.Vi ofte trovos kosmetikajn latunpartojn uzatajn por arkitekturaj celoj (oraj detaloj).

Jen la latuno, kiun ni proponas ĉe Hubs.

❖ Latuno C36000 estas materialo kun alta streĉa forto kaj natura koroda rezisto.Ĝi estas unu el la plej facile maŝinprilaboreblaj materialoj, do ĝi estas ofte uzata por altvolumaj aplikoj. 

Materialaj karakterizaĵoj:

❖ Tipa denseco: 8,4-8,7 g/cm3

❖ Ne-magneta

Kio estas ABS?La prototipa termoplasto

Parto farita el ABS

ABSestas unu el la plej oftaj termoplastaj materialoj proponante bonajn mekanikajn trajtojn, bonegan trafforton, altan varmoreziston kaj bonan maŝinkapablon.

ABS havas malaltan densecon, igante ĝin ideala por malpezaj aplikoj.CNC-maŝinitaj ABS-partoj ofte estas utiligitaj kiel prototipoj antaŭ amasproduktado kun injektomuldado.

Materialaj karakterizaĵoj:

❖ Tipa denseco: 1,00-1,05 g/cm3

Kio estas nilono?La inĝenieristiko termoplasto

Parto farita el nilono

Nilono(alinome poliamido (PA)) estas termoplasto, kiu estas ofte uzata por inĝenieraj aplikoj, pro ĝiaj bonegaj mekanikaj propraĵoj, bona efikforto kaj alta kemia kaj abraziorezisto.Ĝi estas sentema al akvo kaj humida sorbado.

Nilono 6 kaj nilono 66 estas la gradoj plej ofte uzataj en CNC-maŝinado.

Materialaj karakterizaĵoj:

❖ Tipa denseco: 1,14 g/cm3

Kio estas polikarbonato?La termoplasto kun trafo-forto

Parto fabrikita el polikarbonato

Polikarbonato estas termoplasto kun alta fortikeco, bona maŝinprilaborebleco kaj bonega efikforto (pli bona ol ABS).Ĝi estas kutime travidebla, sed povas esti tinkturita al diversaj koloroj.Ĉi tiuj faktoroj igas ĝin ideala por larĝa gamo de aplikoj, inkluzive de fluidaj aparatoj aŭ aŭta glazuro.

Materialaj karakterizaĵoj:

❖ Tipa denseco: 1,20-1,22 g/cm3

Kio estas POM (Delrin)?La plej maŝinprilaborebla CNC-plasto

Parto farita el POM (Delrin)

POM estas ofte konata sub la komerca nomo Delrin, kaj ĝi estas inĝenieristiktermoplasto kun la plej alta maŝinebleco inter plastoj.

POM (Delrin) ofte estas la plej bona elekto kiam CNC maŝinanta plastajn partojn, kiuj postulas altan precizecon, altan rigidecon, malaltan froton, bonegan dimensia stabilecon ĉe altaj temperaturoj kaj tre malaltan akvosorbadon.

Materialaj karakterizaĵoj:

❖ Tipa denseco: 1,40-1,42 g/cm3

Kio estas PTFE (Teflono)?La ekstrema temperaturo termoplasto

Parto farita el PTFE

PTFE, ofte konata kiel Teflono, estas inĝenieristiktermoplasto kun bonega kemia kaj termika rezisto kaj la plej malalta koeficiento de frikcio de iu konata solido.Ĝi estas unu el la malmultaj plastoj, kiuj povas elteni funkciajn temperaturojn super 200 celsiaj gradoj kaj estas elstara elektra izolilo.Ĝi ankaŭ havas purajn mekanikajn trajtojn kaj ofte estas uzata kiel tegaĵo aŭ enigaĵo en kunigo.

Materialaj karakterizaĵoj:

❖ Tipa denseco: 2,2 g/cm3

Kio estas HDPE?La subĉiela kaj fajfa termoplasto

Parto farita el HDPE

Alt-denseca polietileno (HDPE)estas termoplasto kun alta forto-peza rilatumo, alta efiko-forto kaj bona veterrezisto.HDPE estas malpeza kaj taŭgas por subĉiela uzo kaj fajfado.Kiel ABS, ĝi estas ofte uzata por krei prototipojn antaŭ Injekto-Muldado.

Materialaj karakterizaĵoj:

❖ Tipa denseco: 0,93-0,97 g/cm3

Kio estas PEEK?La plasto por anstataŭigi metalon

Parto fabrikita el PEEK

PEEKestas alt-efikeca inĝenieristiko termoplasto kun bonegaj mekanikaj trajtoj, termika stabileco super tre larĝa gamo de temperaturoj kaj bonega rezisto al plej multaj kemiaĵoj.

PEEK estas ofte uzata por anstataŭigi metalajn partojn pro ĝia alta forto-peza rilatumo.Medicinaj gradoj ankaŭ haveblas, igante PEEK taŭga ankaŭ por biomedicinaj aplikoj.

Materialaj karakterizaĵoj:

❖ Tipa denseco: 1,32 g/cm3

Oftaj Demandoj

❖ Kio estas la avantaĝoj de CNC-maŝinado kun metaloj?

Metaloj estas idealaj por fabrikado de aplikoj, kiuj postulas altan forton, malmolecon kaj/aŭ fidindajn rezistojn al ekstremaj temperaturoj.

Fonto de artikolo:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining