Sådan vælger du de rigtige materialer til dine tilpassede CNC-bearbejdede dele

Alsidighed er en af ​​de primære fordele ved CNC-bearbejdning. Dette skyldes, at præcisions-CNC-fræsning og -drejning med succes kan generere færdige produkter fra en bred vifte af råmaterialer. Dette giver designingeniører adskillige muligheder for at udvikle prototyper og kommercielle varer.

Størstedelen af ​​CNC-drejede og fræsede dele er sammensat af metal. På grund af dets styrke og stivhed kan metal tåle den hurtige materialefjernelse, som induceres af moderne instrumenter. Lad os begynde med at udforske de mest populære metaller, der bruges til CNC-bearbejdning.

CNC-bearbejdningsmaterialeovervejelser

Fugtighed

Nogle metaller er naturligt korrosionsbestandige, mens andre har brug for maling, plettering eller anodisering.

Styrke

Produktingeniører bekymrer sig om:

Trækstyrke: Hvor godt modstår materialet en trækkraft?

⢠Kompression eller belastningsbærende: Hvor godt modstår materialet en konstant belastning?

⢠Sejhed: Hvor sejt er materialet??

⢠Elasticitet: Hvor hurtigt vender materialet tilbage til sin oprindelige form?

Alle materialer har forskellige styrker, derfor er det vigtigt at kende dine tolerancegrænser og vælge et materiale med en høj sikkerhedsfaktor.

Varme

Opvarmede materialer udvider og trækker sig sammen. Hvis din del vil gennemgå flere opvarmnings- og afkølingscyklusser, kan dette påvirke den. Før smeltning bliver opvarmede dele blødere og mere fleksible. For at forhindre afgørende delefejl skal du altid bruge et termisk stabilt materiale, der ligger meget over den forventede arbejdstemperatur.

Anti-korrosion

Korrosion er ikke kun udsættelse for vand. Ethvert eksternt kemikalie kan forårsage delefejl. Olier, reagenser, syrer, salte, alkoholer, rensemidler osv. Tjek dit metals kemikalieresistens.

Bearbejdelighed

Visse metaller og kulfibre er svære at bearbejde. Ekstremt hårde materialer beskadiger skæreværktøjer hurtigt. Andre skal styre skærehastighed og tilspændingshastigheder. Nogle materialer er hurtigere at behandle. Brug af et hurtigt bearbejdende metal til længere produktionsserier kan spare tid og omkostninger

Alle råvarer har omkostninger. Vælg det mest funktionelle, overkommelige materiale. Dette sikrer den færdige dels holdbarhed.

Metaller, der er meget brugt til CNC-bearbejdning hos DS

I dette afsnit lærer du om de forskellige metaller, der almindeligvis anvendes i CNC-bearbejdning. Disse materialer er anført nedenfor.

Aluminiumsbearbejdning er en meget alsidig proces og kan bruges til en række forskellige applikationer. Det bruges i fødevareemballage-, byggemateriale-, bil-, rumfarts-, forsvars- og apparatindustrien samt i fremstillingen af ​​forbrugsvarer såsom møbler og køkkenudstyr, endda legetøj.

Aluminium 7075-T5

Aluminium 7075-T5 bruges til at varmebehandle aluminiumslegeringer. Den er korrosionsbestandig, robust og let. Den er elektrisk, termisk og slagfast. Aluminium 7075-T5 er kemisk modstandsdygtig over for klorgas eller saltvand og over for vejrlig. Anvendelser omfatter marine propelaksler, gearkasser og propelakselhuse, drivaksler/aksler til biler eller styrekomponenter/forhjulsophæng, byggematerialer til broer og bygninger, mineudstyr som bor og pumper, sportsartikler som tennisketsjere og golfkøller, medicinsk instrumenter (som endoskoper), specialfremstillede industrier (som møbler) osv.

Aluminium 6063-T6

Aluminium 6063-T6 er en varmebehandlende legering, der bruges til fremstilling af aluminiumslegeringer. Det har fremragende korrosionsbestandighed, høj hårdhed og lav densitet. Materialet fås i form af stænger eller plader og kan yderligere støbes til barrer

Aluminium 6061-T6

Aluminium 6061-T6 er en højstyrke, lav vægt og korrosionsbestandig aluminiumslegering, der har fremragende bearbejdelighed. Den har god svejsbarhed, formbarhed og svejsegennemtrængning. Dette materiale er velegnet til brug i industrielle applikationer såsom maskiner, flydele og elektrisk udstyr.

Messing

Messing er en metallegering af kobber og zink, hvis forhold bestemmes af smeltepunkt og surhedsgrad. Messing CNC-bearbejdning fræser metal med en computerstyret maskine. Roterende bor, maskiner eller save skærer i metal. Det er en populær metalbearbejdningsteknik. Messing er blødt og nemt at bearbejde til tynde plader. Det bruges til smykker, arkitektur og broer.

Messing C260

Messing C260 er en kraftig roterende monteret maskine med tre akse bevægelsesfunktioner. Den kører ved hastigheder op til 6000 rpm og har en nøjagtighed på 0,001 mm pr. akse. Maskinen kan bruges til både små og store opgaver med en kapacitet på 800 x 400 mm og kan udstyres med forskellige værktøjer afhængigt af størrelsen på det arbejde, der udføres.

Denne kvalitet omtales nogle gange som patronmessing takket være dens historie med brug i ammunitionspatroner. Andre almindelige anvendelser omfatter nitter, hængsler og radiatorkerner.

Messing C360

Messing C360 er en anden kraftig roterende monteret maskine med tre akse bevægelsesfunktioner. Den kører ved hastigheder op til 6000 rpm og har en nøjagtighed på 0,001 mm pr. akse. Maskinen kan bruges til både små og store opgaver med en kapacitet på 800 x 400 mm.

Kobber C101

Kobber C101 er en type kobberlegering, hvor den kemiske sammensætning af kobber er ændret til at omfatte et eller flere yderligere elementer. De mest almindelige tilsætningsstoffer er tin og zink, men andre kan også tilsættes. Kobber C101 bruges i en lang række applikationer, herunder elektriske ledninger, VVS og varmevekslere.

Kobber C101 er et flydende metal med høj korrosionsbestandighed og fremragende elektrisk ledningsevne. Den har gode mekaniske egenskaber og er nem at arbejde med. Kobber C101 kan bruges inden for forskellige områder, såsom elektronik, elektriske motorer, magnetiske motorer, belysningsudstyr og andre områder.

Stål

Stål er et værktøjsstål med højt kulstofindhold, der giver god modstandsdygtighed over for slid. Det bruges til skærende værktøjer, bor og andre emner, der kræver høj styrke, god sejhed og fremragende slidstyrke. Kornstrukturen af ​​dette materiale svarer til den, der findes i mange stål. Det betyder, at den kan bearbejdes med skærende værktøjer, der har en lignende finish. Det har også gode bearbejdelighedsegenskaber, hvilket betyder, at det ikke vil varmebehandle så let som andre stål.

Stål 1008 fås i varm form og koldvalsede plader. Den varme form udglødes før bearbejdning, mens den koldvalsede plade ikke er udglødet. Dette påvirker stålets overfladefinish, og hvor godt det vil holde en kant, når det afsluttes med et slibeværktøj eller slibesten.

Steel 1018 er et lavlegeret stål med god slidstyrke og udmattelseslevetid. Den har god korrosionsbestandighed og skarpe skæreegenskaber.

Steel 1020 er et højstyrke lavlegeret stål med god korrosionsbestandighed og fremragende varmformningsegenskaber. Det kan nemt bearbejdes med håndværktøj, og det kan også bearbejdes yderligere til højstyrke lavlegeret stål eller rustfrit stål eller kulstofstål.

Stål 1045 er et middel-højstyrke lavlegeret stål med gode varmformningsegenskaber og god korrosionsbestandighed. Den har fremragende sejhed ved stuetemperatur og kan let bearbejdes med håndværktøj, men når den bliver varm bliver den skør.

Stål 430F

430F stålet er et medium kulstofstål, der tilbyder fremragende styrke og slidstyrke. Det har god bearbejdelighed, svejsbarhed og korrosionsbestandighed. 430F stålet kan bruges til en række anvendelser, herunder: værktøj, skærende værktøjer, knive, bor, tandhjul og matricer.

Stål 4130

4130 er en legering af chrom (50%) og molybdæn (20%). Det bruges i højstyrke lavlegerede stål, der har høj trækstyrke, lav forlængelse og fremragende sejhed.

Stål 4140

4140 er en legering af nikkel (35%), krom (17%), mangan (10%) og nikkel (10%). Det har god bearbejdelighed, svejsbarhed og korrosionsbestandighed. Egenskaberne ved denne legering gør den velegnet til brug i maskindele såsom aksler og gear med højere belastninger.

Stål 40CrMo

40CrMo er en legering af chrom (40%), kulstof (10%) og molybdæn (10%). Dette materiale har fremragende mekaniske egenskaber på grund af dets kombination af høj hårdhed, slidstyrke og sejhed sammen med høj trækstyrke, hvilket gør det ideelt til gear.

42CrMo er også en slags højstyrkemateriale. Dette produkt bruges hovedsageligt til konstruktion af højhastighedstog, fly, biler og andre industrier samt til produktion af forskellige præcisionsdele.

Stål 12L14 er en lavlegeret stålkvalitet, der indeholder mangan, silicium og molybdæn. Det er meget udbredt til fremstilling af trykstøbningsmatricer og andre formål. De fysiske egenskaber varierer afhængigt af den kemiske sammensætning.

Stål 12L15 er en lavlegeret stålkvalitet, der indeholder chrom og molybdæn. Det er meget udbredt til trykstøbninger og andre applikationer, der kræver høj styrke og sejhed ved forhøjede temperaturer. De fysiske egenskaber varierer afhængigt af den kemiske sammensætning.

Rustfrit stål 304

Rustfrit stål 304 er et af de mest alsidige og udbredte af de rustfrie stål. Det har god korrosionsbestandighed over for mange medier, herunder fersk- og saltvand, de fleste industrielle kemikalier og fødevarer. Det har gode mekaniske egenskaber, men er ikke så stærkt som nogle andre kvaliteter af rustfrit stål.

Rustfrit stål 304L er en kulstoffattig version af rustfrit stål 304 med mindre kulstofindhold end almindelig kvalitet 304. Dette gør det nemmere at fremstille, svejse og polere end almindelig kvalitet 304 uden tab i styrke eller korrosionsbestandighed. Den kan også bruges i applikationer, hvor der forventes høje temperaturer, såsom udstødningsmanifoldbolte, turboladerbolte og turbinebladsstifter.

Rustfrit stål 304F er et austenitisk chrom-nikkel rustfrit stål, der kombinerer korrosionsbestandigheden af ​​austenitiske chrom-nikkel legeringer med styrken af ​​ferritiske jernbaserede legeringer. Dette gør det meget attraktivt til applikationer, hvor høj styrke ved høje temperaturer er påkrævet, såsom ovndele, varmevekslerrør, dampgeneratorrør og atomreaktortrykbeholdere.

Rustfrit stål 316

Rustfrit stål 316 er en austenitisk, korrosionsbestandig legering med krom som den primære bestanddel. Den har en fremragende kombination af formbarhed, styrke og sejhed. Betegnelsen 15-5-3 angiver en sammensætning af 15% chrom, 5% molybdæn og 3% nikkel. Dette materiale har fremragende modstandsdygtighed over for grubetæring og sprækkekorrosion i chloridopløsninger. Det bruges også i svære miljøer, hvor høj styrke kombineret med god korrosionsbestandighed er påkrævet.

Rustfrit stål 316L

Rustfrit stål 316L ligner rustfrit stål 316, men indeholder lavt kulstofindhold (0,030%). Rustfrit stål 316L bruges, når der er behov for svejsbarhed uden at ofre korrosionsbestandighed eller styrke.

Rustfrit stål 316F

Rustfrit stål 316F ligner rustfrit stål 316, men indeholder 1 % molybdæn i stedet for 5 %. Det har bedre modstandsdygtighed over for pitting end rustfrit stål 316 og kan bruges ved forhøjede temperaturer op til 1800 grader Fahrenheit (980 grader Celsius).

Rustfrit stål 303

Rustfrit stål 303 er en type 18-8 rustfrit stål. Det er en af ​​de mest populære typer af rustfrit stål på grund af dets høje modstandsdygtighed over for korrosion, fremragende formbarhed og fremragende mekaniske egenskaber.

Rustfrit stål 303 har høj trækstyrke, god sejhed og fremragende modstand mod kloridspændingskorrosion. Legeringen har høj varmeledningsevne og lav varmeforvrængningstemperatur. Materialet er også meget modstandsdygtigt over for atmosfærisk korrosion, især i marine atmosfærer. Korrosionsbestandigheden kan forbedres ved tilsætning af molybdæn og nitrogen.

Rustfrit stål 303 reagerer ikke med fødevarer eller drikkevarer af nogen art.

Rustfrit stål PH17-4

Rustfrit stål PH17-4 er et krommolybdænstål med høj kulstofindhold med en minimum flydespænding på 110.000 psi og en trækstyrke på 140.000 psi. Det bruges i flyindustrien til mange strukturelle applikationer, hvor høj styrke, god korrosionsbestandighed og høje temperaturegenskaber er påkrævet. Legeringen er også kendt som P-1, P-11 eller 18/8 rustfrit stål.

Super legering

Super Alloy er en overlegen legering. Dette metal af høj kvalitet bruges til fremstilling af medicinsk udstyr, fly og biler. Materialet kaldes også "Super Titanium."

Egenskaberne ved Super Alloy gør den populær i mange industrier, inklusive dem, der kræver stærke, lette materialer.

Hovedkomponenterne i Super Alloy er titanium, zirconium og hafnium. Disse elementer er kombineret med jern, aluminium og vanadium for at skabe et metal med et højt smeltepunkt og trækstyrke.

Super Alloy kan findes i mange forskellige typer produkter, herunder:

Flymotorer

Rumfærger

Autodele

Super Alloy har en række fordele i forhold til traditionelle jernbaserede legeringer såsom støbejern og kulstofstål. Disse omfatter:

Høj styrke ved høje temperaturer;

Høj modstandsdygtighed over for slid og korrosion;

Lav termisk udvidelseskoefficient;

Høj elektrisk ledningsevne;

Højt elasticitetsmodul;

God duktilitet ved omgivelsestemperatur

Titanium legering

Titaniumlegering er en kombination af titanium og andre metaller. Det mest almindelige legeringselement er aluminium, som udgør op til 60 % af den samlede vægt. Andre legeringselementer omfatter vanadium og molybdæn.

Egenskaberne af titanlegeringer varierer meget afhængigt af de anvendte typer og mængder af legeringselementer. Titaniumlegeringer er generelt stærkere, lettere og mere korrosionsbestandige end rent titanium.

KIG

PEEK er en højkrystallinsk form for polyetheretherketon (PEEK). Det er en semi-krystallinsk polymer tilgængelig i ark, stang og rør.

PEEK har en glasovergangstemperatur på ca. 140°C og et smeltepunkt på ca. 400°C. PEEK har god kemisk modstandsdygtighed over for de fleste ætsende medier, herunder syrer, alkalier og alkoholer. Den har også god modstandsdygtighed over for varme, ultraviolet lys og gammastråling.

PEEK har fremragende mekaniske egenskaber, herunder høj modulus (trækstyrke) ved høje temperaturer, lav krybning under belastning, høj trækstyrke ved lav temperatur (lav termisk ekspansionskoefficient), lav vandabsorption, fremragende dimensionsstabilitet og høj slidstyrke.