Hvordan velge de riktige materialene for dine tilpassede CNC-maskinerte deler

Allsidighet er en av de viktigste fordelene med CNC-maskinering. Dette er fordi presisjons CNC fresing og dreiing med hell kan generere ferdige produkter fra et bredt spekter av råmaterialer. Dette gir designingeniører en rekke muligheter for å utvikle prototyper og kommersielle varer.

De fleste CNC-dreide og freste deler er sammensatt av metall. På grunn av sin styrke og stivhet kan metall tåle den raske materialfjerningen indusert av moderne instrumenter. La oss begynne med å utforske de mest populære metallene som brukes til CNC-bearbeiding.

CNC-bearbeidingsmaterialehensyn

Fuktighet

Noen metaller er naturlig korrosjonsbestandige, mens andre trenger maling, plettering eller anodisering.

Styrke

Produktingeniører bekymrer seg om:

Strekkfasthet: Hvor godt motstår materialet en trekkkraft?

⢠Kompresjon eller lastbæring: Hvor godt tåler materialet en konstant belastning?

⢠Seighet: Hvor tøft er materialet??

⢠Elastisitet: Hvor raskt går materialet tilbake til sin opprinnelige form?

Alle materialer har forskjellige styrker, derfor er det viktig å kjenne til toleransegrensene dine og velge et materiale med høy sikkerhetsfaktor.

Varme

Oppvarmede materialer utvider og trekker seg sammen. Hvis din del vil gjennom flere oppvarmings- og kjølesykluser, kan dette påvirke den. Før smelting blir oppvarmede deler mykere og mer fleksible. For å forhindre avgjørende delfeil, bruk alltid et termisk stabilt materiale mye over anslått arbeidstemperatur.

Anti-korrosjon

Korrosjon er ikke bare vanneksponering. Ethvert eksternt kjemikalie kan forårsake delfeil. Oljer, reagenser, syrer, salter, alkoholer, rensemidler osv. Sjekk metallets kjemiske motstand.

Bearbeidbarhet

Enkelte metaller og karbonfibre er vanskelige å bearbeide. Ekstremt tøffe materialer skader skjæreverktøy raskt. Andre må håndtere skjærehastighet og matehastigheter. Noen materialer er raskere å behandle. Å bruke et hurtigbearbeidende metall for lengre produksjonsserier kan spare tid og kostnader

Alle råvarer har kostnader. Velg det mest funksjonelle, rimelige materialet. Dette sikrer den ferdige delens holdbarhet.

Metaller mye brukt til CNC-bearbeiding hos DS

I denne delen vil du lære om de forskjellige metallene som vanligvis brukes i CNC-maskinering. Disse materialene er listet opp nedenfor.

Maskinering av aluminium er en svært allsidig prosess og kan brukes til en rekke bruksområder. Den brukes i matemballasje, byggematerialer, bilindustri, romfart, forsvar og apparater, samt i produksjon av forbruksvarer som møbler og kjøkkenutstyr, til og med leker.

Aluminium 7075-T5

Aluminium 7075-T5 brukes til å varmebehandle aluminiumslegeringer. Den er korrosjonsbestandig, robust og lett. Den er elektrisk, termisk og slagfast. Aluminium 7075-T5 er kjemisk motstandsdyktig mot klorgass eller saltvann og mot forvitring. Bruksområder inkluderer marine propellaksler, girkasser og propellakselhus, drivaksler/aksler for biler eller styrekomponenter/fjæringslenker foran, byggematerialer for broer og bygninger, gruveutstyr som bor og pumper, sportsutstyr som tennisracketer og golfkøller, medisinsk instrumenter (som endoskoper), tilpassede produksjonsindustrier (som møbler), etc.

Aluminium 6063-T6

Aluminium 6063-T6 er en varmebehandlende legering som brukes til fremstilling av aluminiumslegeringer. Den har utmerket korrosjonsbestandighet, høy hardhet og lav tetthet. Materialet er tilgjengelig i form av stenger eller plater og kan støpes videre til ingots

Aluminium 6061-T6

Aluminium 6061-T6 er en høystyrke, lav vekt og korrosjonsbestandig aluminiumslegering som har utmerket bearbeidbarhet. Den har god sveisbarhet, formbarhet og sveisegjennomtrengning. Dette materialet er egnet for bruk i industrielle applikasjoner som maskineri, flydeler og elektrisk utstyr.

Messing

Messing er en metallegering av kobber og sink, hvor proporsjonene bestemmes av smeltepunkt og surhet. Messing CNC Maskinering freser metall med en datastyrt maskin. Roterende bor, maskiner eller sager kutter metall. Det er en populær metallbearbeidingsteknikk. Messing er mykt og lett maskinert til tynne plater. Den brukes til smykker, arkitektur og broer.

Messing C260

Messing C260 er en kraftig roterende maskin med treaksebevegelsesfunksjoner. Den opererer med hastigheter opp til 6000 rpm og har en nøyaktighet på 0,001 mm per akse. Maskinen kan brukes til både små og store jobber med 800 x 400 mm arbeidsplasskapasitet og kan utstyres med ulike verktøy avhengig av størrelsen på jobben som utføres.

Denne karakteren blir noen ganger referert til som patronmessing takket være dens historie med bruk i ammunisjonspatroner. Andre vanlige bruksområder inkluderer nagler, hengsler og radiatorkjerner.

Messing C360

Messing C360 er en annen kraftig roterende maskin med treaksebevegelsesfunksjoner. Den opererer med hastigheter opp til 6000 rpm og har en nøyaktighet på 0,001 mm per akse. Maskinen kan brukes til både små og store jobber med 800 x 400 mm arbeidsplasskapasitet.

Kobber C101

Kobber C101 er en type kobberlegering hvor den kjemiske sammensetningen av kobber er endret til å inkludere ett eller flere tilleggselementer. De vanligste tilsetningsstoffene er tinn og sink, men andre kan også tilsettes. Kobber C101 brukes i en lang rekke bruksområder, inkludert elektriske ledninger, rørleggerarbeid og varmevekslere.

Kobber C101 er et flytende metall med høy korrosjonsmotstand og utmerket elektrisk ledningsevne. Den har gode mekaniske egenskaper og er lett å jobbe med. Kobber C101 kan brukes innen ulike felt, som elektronikk, elektriske motorer, magnetiske motorer, belysningsutstyr og andre felt.

Stål

Stål er et verktøystål med høy karbon som gir god motstand mot slitasje. Den brukes til skjæreverktøy, bor og andre gjenstander som krever høy styrke, god seighet og utmerket slitestyrke. Kornstrukturen til dette materialet er lik den som finnes i mange stål. Dette betyr at den kan bearbeides med skjæreverktøy som har en lignende finish. Den har også gode bearbeidbarhetsegenskaper som betyr at den ikke varmebehandles like lett som andre stål.

Stål 1008 er tilgjengelig i varm form og kaldvalsede plateformer. Den varme formen glødes før maskinering, mens den kaldvalsede platen er uglødet. Dette påvirker overflaten på stålet og hvor godt det vil holde en kant når det er ferdig med et honeverktøy eller slipestein.

Steel 1018 er et lavlegert stål med god slitestyrke og utmattingstid. Den har god korrosjonsbestandighet og skarpe skjæreegenskaper.

Steel 1020 er et høyfast lavlegert stål med god korrosjonsbestandighet og utmerkede varmformingsegenskaper. Den kan enkelt bearbeides med håndverktøy, og den kan også bearbeides videre til høystyrke lavlegert stål eller rustfritt stål eller karbonstål.

Steel 1045 er et middels høyfast lavlegert stål med gode varmformingsegenskaper og god korrosjonsbestandighet. Den har utmerket seighet ved romtemperatur og kan enkelt bearbeides med håndverktøy, men når den blir varm blir den sprø.

Stål 430F

430F-stålet er et middels karbonstål som gir utmerket styrke og slitestyrke. Den har god bearbeidbarhet, sveisbarhet og korrosjonsbestandighet. 430F-stålet kan brukes til en rekke bruksområder, inkludert: verktøy, skjæreverktøy, kniver, bor, tannhjul og dyser.

Stål 4130

4130 er en legering av krom (50 %) og molybden (20 %). Den brukes i høyfast lavlegert stål som har høy strekkfasthet, lav forlengelse og utmerket seighet.

Stål 4140

4140 er en legering av nikkel (35%), krom (17%), mangan (10%) og nikkel (10%). Den har god bearbeidbarhet, sveisbarhet og korrosjonsbestandighet. Egenskapene til denne legeringen gjør den egnet for bruk i maskindeler som aksler og gir med høyere belastning.

Stål 40CrMo

40CrMo er en legering av krom (40%), karbon (10%) og molybden (10%). Dette materialet har utmerkede mekaniske egenskaper på grunn av dets kombinasjon av høy hardhet, slitestyrke og seighet sammen med høy strekkfasthet som gjør det ideelt for gir.

42CrMo er også et slags høyfast materiale. Dette produktet brukes hovedsakelig i konstruksjon av høyhastighetstog, fly, biler og andre industrier, samt i produksjon av ulike presisjonsdeler.

Stål 12L14 er en lavlegert stålkvalitet, som inneholder mangan, silisium og molybden. Det er mye brukt til fremstilling av støpestøpeformer og andre formål. De fysiske egenskapene varierer avhengig av den kjemiske sammensetningen.

Stål 12L15 er en lavlegert stålkvalitet, som inneholder krom og molybden. Den er mye brukt for støpegods og andre applikasjoner som krever høy styrke og seighet ved høye temperaturer. De fysiske egenskapene varierer avhengig av den kjemiske sammensetningen.

Rustfritt stål 304

Rustfritt stål 304 er et av de mest allsidige og mye brukte av de rustfrie stålene. Den har god korrosjonsbestandighet mot mange medier, inkludert ferskvann og saltvann, de fleste industrielle kjemikalier og matvarer. Den har gode mekaniske egenskaper, men er ikke like sterk som noen andre typer rustfritt stål.

Rustfritt stål 304L er en lavkarbon versjon av rustfritt stål 304 med mindre karboninnhold enn vanlig klasse 304. Dette gjør det lettere å fremstille, sveise og polere enn vanlig klasse 304 uten tap i styrke eller korrosjonsbestandighet. Den kan også brukes i applikasjoner der det forventes høye temperaturer som eksosmanifoldbolter, turboladerbolter og turbinbladpinner.

Rustfritt stål 304F er et austenittisk krom-nikkel rustfritt stål som kombinerer korrosjonsmotstanden til austenittiske krom-nikkel legeringer med styrken til ferritiske jernbaserte legeringer. Dette gjør det svært attraktivt for applikasjoner hvor høy styrke ved høye temperaturer kreves, som ovnsdeler, varmevekslerrør, dampgeneratorrør og atomreaktortrykkbeholdere.

Rustfritt stål 316

Rustfritt stål 316 er en austenittisk, korrosjonsbestandig legering med krom som hovedbestanddel. Den har en utmerket kombinasjon av formbarhet, styrke og seighet. Betegnelsen 15-5-3 indikerer en sammensetning av 15 % krom, 5 % molybden og 3 % nikkel. Dette materialet har utmerket motstand mot grop- og sprekkkorrosjon i kloridløsninger. Den brukes også i vanskelige miljøer hvor høy styrke kombinert med god korrosjonsmotstand er nødvendig.

Rustfritt stål 316L

Rustfritt stål 316L ligner på rustfritt stål 316, men inneholder lavt karboninnhold (0,030%). Rustfritt stål 316L brukes når sveisbarhet er nødvendig uten å ofre korrosjonsbestandighet eller styrke.

Rustfritt stål 316F

Rustfritt stål 316F ligner på rustfritt stål 316, men inneholder 1 % molybden i stedet for 5 %. Den har bedre motstand mot gropdannelse enn rustfritt stål 316 og kan brukes ved forhøyede temperaturer opp til 1800 grader Fahrenheit (980 grader Celsius).

Rustfritt stål 303

Rustfritt stål 303 er en type 18-8 rustfritt stål. Det er en av de mest populære typene av rustfritt stål, på grunn av sin høye motstand mot korrosjon, utmerkede formbarhet og enestående mekaniske egenskaper.

Rustfritt stål 303 har høy strekkfasthet, god seighet og utmerket motstand mot kloridspenningskorrosjon. Legeringen har høy varmeledningsevne og lav varmeforvrengningstemperatur. Materialet er også svært motstandsdyktig mot atmosfærisk korrosjon, spesielt i marine atmosfærer. Korrosjonsbestandigheten kan forbedres ved tilsetning av molybden og nitrogen.

Rustfritt stål 303 reagerer ikke med mat eller drikke av noe slag.

Rustfritt stål PH17-4

Rustfritt stål PH17-4 er et høykarbon krommolybdenstål med en minimum flytegrense på 110 000 psi og en strekkstyrke på 140 000 psi. Den brukes i flyindustrien til mange strukturelle bruksområder hvor høy styrke, god korrosjonsbestandighet og høytemperaturegenskaper kreves. Legeringen er også kjent som P-1, P-11 eller 18/8 rustfritt stål.

Superlegering

Super Alloy er en overlegen legering. Dette høykvalitetsmetallet brukes i produksjon av medisinsk utstyr, fly og biler. Materialet kalles også "Super Titanium."

Egenskapene til Super Alloy gjør den populær i mange bransjer, inkludert de som krever sterke, lette materialer.

Hovedkomponentene i Super Alloy er titan, zirkonium og hafnium. Disse elementene er kombinert med jern, aluminium og vanadium for å lage et metall med høyt smeltepunkt og strekkfasthet.

Super Alloy finnes i mange forskjellige typer produkter, inkludert:

Flymotorer

Romferger

Bildeler

Super Alloy har en rekke fordeler fremfor tradisjonelle jernbaserte legeringer som støpejern og karbonstål. Disse inkluderer:

Høy styrke ved høye temperaturer;

Høy motstand mot slitasje og korrosjon;

Lav termisk ekspansjonskoeffisient;

Høy elektrisk ledningsevne;

Høy elastisitetsmodul;

God duktilitet ved omgivelsestemperatur

Titanlegering

Titanlegering er en kombinasjon av titan og andre metaller. Det vanligste legeringselementet er aluminium, som utgjør opptil 60 % av totalvekten. Andre legeringselementer inkluderer vanadium og molybden.

Egenskapene til titanlegeringer varierer mye avhengig av typen og mengden av legeringselementer som brukes. Titanlegeringer er generelt sterkere, lettere og mer korrosjonsbestandige enn rent titan.

KIT

PEEK er en svært krystallinsk form for polyeter-eterketon (PEEK). Det er en semi-krystallinsk polymer tilgjengelig i ark, stang og rør.

PEEK har en glassovergangstemperatur på ca. 140°C og et smeltepunkt på ca. 400°C. PEEK har god kjemikaliebestandighet mot de fleste etsende medier inkludert syrer, alkalier og alkoholer. Den har også god motstand mot varme, ultrafiolett lys og gammastråling.

PEEK har utmerkede mekaniske egenskaper inkludert høy modul (strekkfasthet) ved høye temperaturer, lav kryp under belastning, høy strekkfasthet ved lav temperatur (lav termisk ekspansjonskoeffisient), lav vannabsorpsjon, utmerket dimensjonsstabilitet og høy slitestyrke.