Šiame išsamiame vadove palyginamos 25 dažniausiai naudojamos CNC apdirbimo medžiagos ir padedama pasirinkti tinkamą jūsų programai.
CNC apdirbimo būdu galima gaminti dalis iš beveik bet kokio metalo ar plastiko.Šiuo atveju yra daugybė medžiagų, skirtų dalims, pagamintoms CNC frezavimo ir tekinimo būdu.Išsirinkti tinkamą jūsų programai gali būti nemenkas iššūkis, todėl gali būti labai svarbu suprasti kiekvienos turimos medžiagos pranašumus ir geriausią panaudojimą.
Šiame straipsnyje mes palyginame dažniausiai naudojamas CNC medžiagas, atsižvelgiant į mechanines ir šilumines savybes, kainą ir tipines (ir optimalias) pritaikymo galimybes.
Kaip pasirinkti tinkamas CNC medžiagas?
Kai kuriate dalį CNC apdirbimui, labai svarbu pasirinkti tinkamas medžiagas.Toliau pateikiami pagrindiniai žingsniai, kuriuos rekomenduojame atlikti, kad pasirinktumėte tinkamas medžiagas savo individualioms dalims.
Apibrėžkite medžiagų reikalavimus: tai gali būti mechaniniai, šiluminiai ar kiti medžiagų reikalavimai, taip pat kaina ir paviršiaus apdaila.Apsvarstykite, kaip naudosite savo dalis ir kokioje aplinkoje jos bus.
Nustatykite kandidatų medžiagas: priskirkite kelias kandidatines medžiagas, kurios atitinka visus (arba daugumą) jūsų dizaino reikalavimų.
Pasirinkite tinkamiausią medžiagą: čia paprastai reikia kompromiso tarp dviejų ar daugiau projektavimo reikalavimų (pavyzdžiui, mechaninių savybių ir sąnaudų).
Šiame straipsnyje mes sutelksime dėmesį į antrąjį veiksmą.Naudodami toliau pateiktą informaciją galite nustatyti medžiagas, kurios labiausiai tinka jūsų programai, tuo pačiu išlaikant projekto biudžetą.
Kokios yra „Hubs“ rekomendacijos renkantis medžiagas CNC?
Toliau pateiktose lentelėse apibendriname aktualias dažniausiai naudojamų CNC medžiagų charakteristikas, surinktas išnagrinėjus medžiagų gamintojų pateiktus duomenų lapus.Mes skirstome metalus ir plastikus į dvi skirtingas kategorijas.
Metalai daugiausia naudojami ten, kur reikalingas didelis stiprumas, kietumas ir šiluminė varža.Plastikai yra lengvos medžiagos, pasižyminčios įvairiomis fizinėmis savybėmis, dažnai naudojamos dėl savo cheminio atsparumo ir elektros izoliacijos savybių.
Lyginant CNC medžiagas, mes sutelkiame dėmesį į mechaninį stiprumą (išreikštą kaip tempimo takumo riba), apdirbamumą (apdirbimo paprastumas turi įtakos CNC kainoms), sąnaudoms, kietumui (daugiausia metalams) ir atsparumui temperatūrai (daugiausia plastikams).
Čia yra infografija, kurią galite naudoti kaip greitą nuorodą, kad greitai nustatytumėte CNC medžiagas, atitinkančias konkrečius inžinerinius poreikius:
Kas yra aliuminis?Tvirtas, ekonomiškas lydinys
Komponentas pagamintas iš aliuminio 6061
Aliuminio lydiniai pasižymi puikiu stiprumo ir svorio santykiu, dideliu šilumos ir elektros laidumu bei natūralia apsauga nuo korozijos.Juos lengva apdirbti ir jie yra ekonomiški dideliais kiekiais, todėl dažnai yra ekonomiškiausias pasirinkimas gaminant prototipus ir kitų tipų dalis.
Nors aliuminio lydiniai paprastai turi mažesnį stiprumą ir kietumą nei plienai, tačiau jie gali būti anoduoti, sukuriant kietą apsauginį sluoksnį ant jų paviršiaus.
Išskirkime skirtingus aliuminio lydinių tipus.
❖ Aliuminis 6061 yra labiausiai paplitęs universalus aliuminio lydinys, turintis gerą stiprumo ir svorio santykį bei puikų apdirbamumą.
❖ Aliuminio 6082 sudėtis ir medžiagos savybės yra panašios į 6061. Jis dažniau naudojamas Europoje (nes atitinka Didžiosios Britanijos standartus).
❖ Aliuminis 7075 yra lydinys, dažniausiai naudojamas aviacijoje, kur svorio mažinimas yra labai svarbus.Jis pasižymi puikiomis nuovargio savybėmis ir gali būti termiškai apdorotas iki didelio stiprumo ir kietumo, todėl jį galima palyginti su plienu.
❖ Aliuminis 5083 turi didesnį stiprumą nei dauguma kitų aliuminio lydinių ir išskirtinį atsparumą jūros vandeniui.Dėl to jis yra optimalus statybose ir jūroje.Tai taip pat puikus pasirinkimas suvirinimui.
Medžiagos savybės:
❖ Tipinis aliuminio lydinių tankis: 2,65-2,80 g/cm3
❖ Galima anoduoti
❖ Nemagnetinis
Kas yra nerūdijantis plienas?Tvirtas, patvarus lydinys
Dalis pagaminta iš nerūdijančio plieno 304
Nerūdijančio plieno lydiniai pasižymi dideliu stiprumu, dideliu lankstumu, puikiu atsparumu dilimui ir korozijai, juos galima lengvai suvirinti, apdirbti ir poliruoti.Priklausomai nuo sudėties, jie gali būti (iš esmės) nemagnetiniai arba magnetiniai.
Išskaidykime nerūdijančio plieno rūšis, kurias siūlome platformoje.
❖ Nerūdijantis plienas 304 yra labiausiai paplitęs nerūdijančio plieno lydinys.Jis turi puikias mechanines savybes ir gerą apdirbamumą.Jis atsparus daugeliui aplinkos sąlygų ir korozinių medžiagų.
❖ Nerūdijantis plienas 316 yra dar vienas įprastas nerūdijančio plieno lydinys, kurio mechaninės savybės yra panašios į 304. Tačiau jis pasižymi didesniu atsparumu korozijai ir cheminiam poveikiui, ypač druskų tirpalams (pvz., jūros vandeniui), todėl dažnai geriau tinka atšiauresnėje aplinkoje.
❖ Nerūdijantis plienas 2205 Duplex turi didžiausią stiprumą (du kartus daugiau nei įprasti nerūdijančio plieno lydiniai) ir puikų atsparumą korozijai.Jis naudojamas ekstremaliose aplinkose, daugelyje naftos ir dujų.
❖ Nerūdijantis plienas 303 pasižymi puikiu tvirtumu, bet mažesniu atsparumu korozijai, palyginti su 304. Dėl puikaus apdirbimo jis dažnai naudojamas didelės apimties reikmėms, pvz., gaminant veržles ir varžtus, skirtus aviacijos pramonei.
❖ Nerūdijantis plienas 17-4 (SAE klasė 630) pasižymi panašiomis mechaninėmis savybėmis kaip 304. Jis gali būti labai stipriai grūdintas krituliais (palyginti su įrankių plienu) ir pasižymi puikiu cheminiu atsparumu, todėl tinkamas labai didelio našumo reikmėms. pavyzdžiui, vėjo turbinų mentes.
Medžiagos savybės:
❖ Tipinis tankis: 7,7-8,0 g/cm3
❖ Nemagnetiniai nerūdijančio plieno lydiniai: 304, 316, 303
❖ Magnetiniai nerūdijančio plieno lydiniai: 2205 dvipusis, 17-4
Kas yra švelnus plienas?Bendros paskirties lydinys
Detalė pagaminta iš švelnaus plieno 1018
Švelnus plienastaip pat žinomi kaip mažai anglies išskiriantys plienai ir pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis, puikiu apdirbamumu ir geru suvirinamumu.Kadangi jų kaina yra palyginti maža, gamintojai juos naudoja daugeliui bendrosios paskirties programų, pvz., Jigams ir šviestuvams.Švelnus plienas yra jautrus korozijai ir cheminiams pažeidimams.
Išskaidykime platformoje prieinamus švelnaus plieno tipus.
❖ Švelnus plienas 1018 yra bendrojo naudojimo lydinys, pasižymintis geru apdirbimu ir suvirinamumu bei puikiu kietumu, stiprumu ir kietumu.Tai dažniausiai naudojamas švelnus plieno lydinys.
❖ Švelnus plienas 1045 yra vidutinio anglies plienas, pasižymintis geru suvirinamumu, geru apdirbamumu ir dideliu stiprumu bei atsparumu smūgiams.
❖ Švelnus plienas A36 yra įprastas konstrukcinis plienas, pasižymintis geru suvirinimu.Jis tinka įvairiems pramonės ir statybos darbams.
Medžiagos savybės:
❖ Tipinis tankis: 7,8-7,9 g/cm3
❖ Magnetinis
Kas yra legiruotasis plienas?Tvirtesnis, dilimui atsparus lydinys
Dalis pagaminta iš legiruotojo plieno
Legiruotoje plienuose, be anglies, yra ir kitų legiruojamųjų elementų, todėl pagerėja kietumas, tvirtumas, nuovargis ir atsparumas dilimui.Kaip ir švelnus plienas, legiruotasis plienas yra jautrus korozijai ir cheminių medžiagų atakoms
❖ Legiruotasis plienas 4140 turi geras bendras mechanines savybes, gerą stiprumą ir kietumą.Šis lydinys tinka daugeliui pramonės sričių, tačiau nerekomenduojamas suvirinimui.
❖ Legiruotasis plienas 4340 gali būti termiškai apdorotas iki didelio stiprumo ir kietumo, išlaikant gerą kietumą, atsparumą dilimui ir atsparumą nuovargiui.Šis lydinys yra suvirinamas.
Medžiagos savybės:
❖ Tipinis tankis: 7,8-7,9 g/cm3
❖ Magnetinis
Kas yra įrankių plienas?Išskirtinai tvirtas ir atsparus lydinys
Iš įrankių plieno apdirbta dalis
Įrankių plienasyra metalų lydiniai, pasižymintys ypač dideliu kietumu, standumu, atsparumu dilimui ir šiluminiam atsparumui, jei jie yrakarščio gydymas.Jie naudojami gaminant gamybos įrankius (taigi ir pavadinimą), pvz., štampus, antspaudus ir formas.
Išardykime įrankių plieną, kurį siūlome Hubs.
❖ Įrankinis plienas D2 yra dilimui atsparus lydinys, kuris išlaiko savo kietumą iki 425°C temperatūros.Jis dažniausiai naudojamas pjovimo įrankiams ir štampams gaminti.
❖ Įrankinis plienas A2 yra oru grūdintas bendrosios paskirties įrankių plienas, pasižymintis geru kietumu ir puikiu matmenų stabilumu aukštesnėje temperatūroje.Jis dažniausiai naudojamas įpurškimo liejimo štampams gaminti.
❖ Įrankinis plienas O1 yra alyvoje grūdintas lydinys, kurio aukštas kietumas – 65 HRC.Jis dažniausiai naudojamas peiliams ir pjovimo įrankiams.
Medžiagos savybės:
❖ Tipinis tankis: 7,8 g/cm3
❖ Tipinis kietumas: 45-65 HRC
Kas yra žalvaris?Laidus ir kosmetinis lydinys
Žalvario C36000 dalis
Žalvarisyra metalo lydinys, pasižymintis geru apdirbimu ir puikiu elektriniu laidumu, todėl puikiai tinka naudoti, kai reikalinga maža trintis.Dažnai rasite kosmetinių žalvario dalių, naudojamų architektūriniais tikslais (auksinės detalės).
Štai žalvarį siūlome Hubs.
❖ Žalvaris C36000 yra medžiaga, pasižyminti dideliu atsparumu tempimui ir natūraliai atspari korozijai.Tai viena iš lengviausiai apdirbamų medžiagų, todėl dažnai naudojama didelės apimties reikmėms.
Medžiagos savybės:
❖ Tipinis tankis: 8,4-8,7 g/cm3
❖ Nemagnetinis
Kas yra ABS?Termoplastiko prototipas
Dalis pagaminta iš ABS
ABSyra viena iš labiausiai paplitusių termoplastinių medžiagų, pasižyminčių geromis mechaninėmis savybėmis, puikiu atsparumu smūgiams, dideliu atsparumu karščiui ir gerą apdirbamumą.
ABS yra mažo tankio, todėl idealiai tinka lengviems darbams.CNC apdirbtos ABS dalys dažnai naudojamos kaip prototipai prieš pradedant masinę gamybą naudojant įpurškimo liejimą.
Medžiagos savybės:
❖ Tipinis tankis: 1,00-1,05 g/cm3
Kas yra nailonas?Inžinerinis termoplastikas
Dalis pagaminta iš nailono
Nailonas(dar žinomas kaip poliamidas (PA)) yra termoplastikas, dažnai naudojamas inžinerijos reikmėms dėl savo puikių mechaninių savybių, gero atsparumo smūgiams ir didelio atsparumo cheminiams bei trinčiai.Jis jautrus vandeniui ir drėgmei.
Nailonas 6 ir nailonas 66 yra rūšys, kurios dažniausiai naudojamos CNC apdirbimui.
Medžiagos savybės:
❖ Tipinis tankis: 1,14 g/cm3
Kas yra polikarbonatas?Termoplastikas su atsparumu smūgiams
Dalis pagaminta iš polikarbonato
Polikarbonatas yra termoplastikas, pasižymintis dideliu tvirtumu, geru apdirbimu ir puikiu atsparumu smūgiams (geresnis nei ABS).Paprastai jis yra skaidrus, bet gali būti nudažytas įvairiomis spalvomis.Dėl šių veiksnių jis idealiai tinka įvairioms reikmėms, įskaitant skystuosius įrenginius ar automobilių stiklus.
Medžiagos savybės:
❖ Tipinis tankis: 1,20-1,22 g/cm3
Kas yra POM (Delrin)?Labiausiai apdirbamas CNC plastikas
Dalis pagaminta iš POM (Delrin)
POM paprastai žinomas komerciniu pavadinimu Delrin ir yra inžinerinis termoplastas, pasižymintis didžiausiu apdirbamumu tarp plastikų.
POM (Delrin) dažnai yra geriausias pasirinkimas, kai CNC apdirbamos plastikinės dalys, kurioms reikalingas didelis tikslumas, didelis standumas, maža trintis, puikus matmenų stabilumas aukštesnėje temperatūroje ir labai mažas vandens sugėrimas.
Medžiagos savybės:
❖ Tipinis tankis: 1,40-1,42 g/cm3
Kas yra PTFE (teflonas)?Ekstremalios temperatūros termoplastikas
Dalis pagaminta iš PTFE
PTFE, paprastai žinomas kaip teflonas, yra inžinerinis termoplastas, pasižymintis puikiu cheminiu ir terminiu atsparumu bei mažiausiu bet kokių žinomų kietųjų medžiagų trinties koeficientu.Tai vienas iš nedaugelio plastikų, galinčių atlaikyti aukštesnę nei 200 laipsnių Celsijaus temperatūrą ir yra puikus elektros izoliatorius.Jis taip pat turi grynų mechaninių savybių ir dažnai naudojamas kaip pamušalas arba įdėklas.
Medžiagos savybės:
❖ Tipinis tankis: 2,2 g/cm3
Kas yra HDPE?Lauko ir vamzdynų termoplastikas
Dalis pagaminta iš HDPE
Didelio tankio polietilenas (HDPE)yra termoplastikas, turintis aukštą stiprumo ir svorio santykį, didelį atsparumą smūgiams ir gerą atsparumą oro sąlygoms.HDPE yra lengvas ir tinkamas naudoti lauke bei vamzdynams.Kaip ir ABS, jis dažnai naudojamas prototipams kurti prieš įpurškiant.
Medžiagos savybės:
❖ Tipinis tankis: 0,93-0,97 g/cm3
Kas yra PEEK?Plastikas, skirtas pakeisti metalą
Iš PEEK pagaminta dalis
PEEKyra didelio našumo inžinerinis termoplastikas, pasižymintis puikiomis mechaninėmis savybėmis, terminiu stabilumu labai plačiame temperatūrų diapazone ir puikiai atsparus daugumai cheminių medžiagų.
PEEK dažnai naudojamas metalinėms dalims pakeisti dėl didelio stiprumo ir svorio santykio.Taip pat yra medicininių rūšių, todėl PEEK tinka ir biomedicinos reikmėms.
Medžiagos savybės:
❖ Tipinis tankis: 1,32 g/cm3
Dažnai užduodami klausimai
❖ Kokie yra CNC apdirbimo metalais privalumai?
Metalai idealiai tinka gamybai, kuriai reikalingas didelis stiprumas, kietumas ir (arba) patikimas atsparumas ekstremalioms temperatūroms.
Straipsnio šaltinis:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Paskelbimo laikas: 2023-05-10