Обробка ЧПУ, безумовно, є життєвою силою виробничої промисловості з такими застосуваннями, як аерокосмічна, медична пристроя та електроніка. Останніми роками в галузі обробки матеріалів з ЧПУ були неймовірні досягнення. Їх широкий портфоліо тепер пропонує чудові поєднання матеріальних властивостей, витрат та естетики.
У цій статті ми заглибимось у різноманітний світ матеріалів з ЧПУ. Ми надамо вам вичерпний посібник щодо вибору правильних матеріалів для обробки ЧПУ, включаючи детальний перелік загально використовуваних матеріалів. Крім того, ми торкнемося деяких менш відомих матеріалів, які ви, можливо, не розглядали раніше.
Обробка обробки
Важливо враховувати обробку середовища при виборі матеріалів з ЧПУ. Оскільки різні матеріали по -різному реагують на різні умови обробки, такі як швидкість різання, матеріал інструментів та теплоносій. Оброблене середовище включає такі фактори, як температура, вологість та наявність забруднень.
Наприклад, деякі матеріали можуть мати тенденцію до чіпа або тріщини, якщо температура обробки стає занадто високою, а інші можуть відчувати надмірний знос інструменту, якщо швидкість різання занадто висока. Аналогічно, для зменшення тепла та тертя під час обробки може знадобитися використання певних теплоносія або мастила. Але вони можуть бути не сумісні з певними матеріалами і можуть призвести до корозії або інших форм пошкоджень.
Тому, враховуючи середовище обробки, може допомогти підвищити продуктивність, зменшити витрати та забезпечити якість готового продукту.
Часткова вага
Важливо враховувати частину ваги для забезпечення економічної ефективності, продуктивності та виробництва. Більш важкі деталі потребують більше матеріалу, що може збільшити вартість виробництва. Крім того, більш важкі деталі можуть потребувати більших і потужних машин ЧПУ для виготовлення, що збільшує витрати та час виробництва. Тому вибір матеріалу з нижчою щільністю, наприклад алюмінієм або магнієм, може допомогти зменшити вагу частини та менших витрат на виробництво.
Крім того, частина частини також може впливати на продуктивність кінцевого продукту. Наприклад, в аерокосмічних додатках зменшення ваги компонента може підвищити ефективність палива та підвищити загальну продуктивність. У автомобільних додатках зменшення ваги також може підвищити ефективність палива, а також підвищити прискорення та обробку.
Теплостійкість
Теплостійкість безпосередньо впливає на здатність матеріалу протистояти високій температурі, не відчуваючи значної деформації або пошкодження. Під час процесу обробки ЧПУ матеріал, що обробляється, зазнає різних циклів нагрівання та охолодження, особливо коли його вирізають, просвердлюють або подають. Ці цикли можуть спричинити теплове розширення, викривлення або розтріскування матеріалів, які не є теплостійким.
Вибір матеріалів з ЧПУ з хорошою теплостійкістю також може допомогти покращити процес обробки та зменшити виробничі витрати. Коли матеріал може витримати високі температури, він дозволяє швидше швидко різатися та глибші порізи. Це приносить коротший час обробки та зменшений знос інструментів.
Різні матеріали для обробки з ЧПУ мають різний рівень теплову стійкість, а вибір матеріалу залежить від передбачуваного використання готового продукту. Такі матеріали, як алюміній та мідь, підходять для теплових inch та застосувань теплового управління завдяки їхній теплопровідності. Але нержавіюча сталь і титан ідеально підходять для аерокосмічних та медичних застосувань завдяки високій температурі плавлення та резистентності до корозії.
Електропровідність та магнітні вимоги
Електропровідність - це міра здатності матеріалу проводити електроенергію. При обробці ЧПУ перевагу матеріали з високою електропровідністю, оскільки вони можуть ефективно розсіювати тепло. Це особливо важливо при обробці металів, оскільки тепло, що утворюється під час процесу, може спричинити деформацію матеріалу або деформу. Матеріали з високою електропровідністю, такими як мідь та алюміній, можуть ефективно розсіювати тепло, що допомагає запобігти цим проблемам.
Магнітні властивості також важливі при виборі матеріалів з ЧПУ, особливо при роботі з феромагнітними матеріалами, такими як залізо, нікель та кобальт. Ці матеріали мають сильне магнітне поле, яке може впливати на процес різання. Матеріали, які не є магнітними, такі як титан та нержавіюча сталь, є кращими для обробки ЧПУ. Тому що на них не впливає магнітне поле і тому виробляє чистіший розріз.
Твердість
Максиматність відноситься до того, наскільки легко може бути вирізаний, просвердлений або сформований матеріал з ЧПУ.
Коли матеріал ЧПУ занадто жорсткий, його може бути важко вирізати або форму, що може призвести до надмірного зносу інструментів, поломки інструментів або поганого покриття поверхні. І навпаки, занадто м'який матеріал може деформуватися або відхилятися під силою різання, що призводить до поганої розмірної точності або обробки поверхні.
Тому вибір матеріалу для обробки ЧПУ з відповідною твердістю є критичним для досягнення високоякісних, точних оброблених компонентів. Крім того, твердість матеріалу також може впливати на швидкість та ефективність процесу обробки. Тому що більш важкі матеріали можуть вимагати повільнішої швидкості різання або більш потужних ріжучих інструментів.
Поверхнева обробка
Поверхнева обробка впливає на продуктивність та зовнішній вигляд остаточного обробленого продукту. Наприклад, частина з грубою поверхнею може відчувати більше тертя, що може призвести до передчасного зносу та збоїв. З іншого боку, частина з гладкою поверхневою обробкою матиме менше тертя, що призведе до поліпшення продуктивності та тривалого тривалості життя. Крім того, поверхнева обробка також відіграє значну роль у естетиці. Відшліфована обробка поверхні може покращити зовнішній вигляд частини та зробити її більш привабливою для клієнтів.
Тому, вибираючи матеріали для обробки ЧПУ, важливо враховувати вимоги до поверхневого покриття для кінцевого продукту. Деякі матеріали простіше машина до плавної обробки поверхні, ніж інші. Наприклад, такі метали, як алюміній та латунь, порівняно прості в машині до плавного покриття. На відміну від цього, такі матеріали, як вуглецеве волокно та склопластик, можуть бути складнішими для машини, а досягнення плавної обробки поверхні може знадобитися спеціалізовані інструменти та методи.
Естетика
Якщо ваш проект обробки з ЧПУ призначений для виготовлення продукту, який буде використовуватися у роздрібних умовах високого класу, естетика була б важливим фактором. Матеріал повинен бути візуально привабливим, з привабливою текстурою, кольором та поверхнею. Він також повинен бути здатним легко відшліфувати, пофарбувати або закінчити для досягнення бажаного вигляду.
Крім того, в таких галузях, як автомобільна та аерокосмічна, естетика може бути вказівкою на якість продукту та увагу виробника до деталей. Це особливо важливо в розкішних транспортних засобах, де споживачі платять премію за якісні матеріали та обробку.
Застосування
Остаточне застосування продукту-це остаточний керівник. Вищезгадані фактори складають невелику частину всіх причин, які враховують, перш ніж доопрацювати матеріал ЧПУ. Інші фактори, орієнтовані на застосування, можуть включати практичні проблеми, такі як обробка матеріалів, хімічна реактивність, адгезивність, доступність матеріалу, термін втоми тощо.
Що стосується вибору відповідних матеріалів для обробки з ЧПУ, то призначене застосування готового продукту є вирішальним фактором, який слід врахувати. Різні матеріали мають різні властивості, такі як твердість, міцність на розрив та пластичність. Ці властивості впливають на те, як матеріал працює в конкретних умовах та визначає придатність матеріалу для різних застосувань.
Наприклад, якщо готовий продукт призначений для використання у високотемпературному середовищі, такі матеріали, як алюміній або мідь, були б кращим вибором через їх високу теплопровідність та стійкість до пошкодження тепла.
Бюджет
Бюджет є важливим фактором, який слід враховувати з кількох причин. По -перше, вартість матеріалу може значно змінюватися залежно від необхідної кількості та кількості. Незважаючи на те, що деякі висококласні метали можуть бути дорогими, пластмаси або композити можуть бути більш доступними. Встановлення бюджету на матеріали допоможе звузити ваші варіанти та зосередитись на матеріалах у вашому ціновому діапазоні.
По-друге, витрати на обробку ЧПУ можуть бути дорогими та трудомісткими. Вартість обробки залежить від типу матеріалу, складності частини та необхідного обладнання. Вибір матеріалів, які дешевші для машини, може зменшити загальні виробничі витрати.
Нарешті, вибір матеріалів, які знаходяться в межах вашого бюджету, може вплинути на якість готового продукту. Дешевші матеріали можуть бути більш схильними до дефектів або менш довговічні, ніж матеріали вищої якості. Тому встановлення бюджету та вибору матеріалів більш високої якості в межах бюджету забезпечать готовий продукт, як довговічний, так і високий стандарти.
Найкращі матеріали для обробки ЧПУ з ЧПУ
Тепер перейдемо до наступної частини нашої дискусії: типи обробних матеріалів з ЧПУ. Ми детально обговоримо регулярні метали та пластмаси. Пізніше ми перенесмо свою увагу на деякі менш відомі матеріали з ЧПУ.
Металеві матеріали ЧПУ
Метали - це найпоширеніший матеріал серед деталей, що обробляються з ЧПУ. Вони пропонують широкий спектр сприятливих властивостей, таких як висока міцність, твердість, тепловий опір та електропровідність.
Алюміній (6061, 7075)
Алюміній вважається одним з найбільш універсальних та цінних матеріалів при обробці ЧПУ. Він має виняткове співвідношення сили до ваги, легкий характер, резистентність до корозії та вражаючий сріблястий вигляд. Таким чином, алюміній дуже бажаний для використання у найрізноманітніших додатках. Крім того, його сприятливі теплові та електричні властивості роблять його ідеальним для використання в діапазоні електронних та теплових програм управління.
У порівнянні з іншими металами з ЧПУ, такими як титан і сталь, алюміній відносно простий у машині, що робить його популярним вибором для виробників. Однак слід зазначити, що алюміній - це не найдешевший матеріал. І він дорожчий, ніж деякі інші матеріали, такі як нержавіюча сталь.
Якісні сорти алюмінію 6061 та 7075 особливо популярні для використання в аерокосмічних рамах, деталей автомобільних двигунів та легкому спортивному обладнанні. Однак універсальність алюмінію означає, що вона використовується в багатьох інших галузях та додатках, включаючи будівництво, упаковку та побутову електроніку.
Нержавіюча сталь (316, 303, 304)
Нержавіюча сталь поставляється у численних класах. Як правило, він володіє високою міцністю і міцністю, стійкістю до зносу та корозійною стійкістю, і має блискучий вигляд, як алюміній. Крім того, він входить до середньої ціни. Однак це важко для машинного матеріалу через його твердість.
316 СС корисно в морських додатках, медичному обладнанні та зовнішніх корпусах завдяки здатності протистояти теплу та корозії. 303 та 314 поділяють подібні композиції і, як правило, дешевші та більш підбираються до 316. Їх основне використання включає кріплення (болти, гвинти, втулки тощо), автомобільні деталі та побутові прилади.
Вуглецева сталь і легальна сталь
Вуглецева сталь та пов'язані з цим сплави пропонують відмінну міцність та обробку, що робить їх ідеальними для використання у багатьох програмах. Вони також сумісні з різними процесами термічної обробки, що ще більше посилює їх механічні властивості. Більше того, вуглецева сталь порівняно недорога порівняно з іншими металами з ЧПУ.
Однак варто відзначити, що вуглецева сталь та її сплави не є властивими корозійними, на відміну від матеріалів, таких як нержавіюча сталь або алюміній. Крім того, їх груба зовнішність може бути не придатною для естетичних застосувань.
Тим не менш, вуглецева сталь та її сплави мають численні практичні застосування, включаючи механічні кріплення та структурні елементи, такі як промені. Незважаючи на їх обмеження, ці матеріали залишаються популярними вибором для багатьох промислових та виробничих застосувань через їх силу, доступність та обробку.
Латунь
Латунь - це універсальний метал, відомий своєю чудовою обробкою, корозійною стійкістю та тепловою та електричною провідністю. Він також може похвалитися привабливим зовнішнім виглядом завдяки вмісту міді, а також відмінними властивостями тертя поверхні.
Латунь знаходить численні програми в різних галузях. Наприклад, він зазвичай використовується в споживчих продуктах, низькосильних кріпленнях, сантехніках та електричних пристроях. Його властивості роблять його ідеальним вибором для виготовлення компонентів, які потребують довговічності та міцності, зберігаючи естетичну привабливість.
Мідь
Мідь славиться своєю чудовою електричною та теплопровідністю. Однак машина може бути складно через високу кованність. Це може спричинити труднощі у генеруванні чіпів під час обробки ЧПУ. Крім того, мідь схильний до корозії, що може викликати занепокоєння в певних умовах.
Незважаючи на ці виклики, мідь широко використовується в різних галузях, включаючи електропроводку, магнітні вироби та виготовлення ювелірних виробів. Його відмінні властивості провідності роблять його ідеальним вибором для електричних та електронних застосувань, тоді як його кованність та естетична привабливість роблять його популярним вибором у ювелірній індустрії.
Титан
Титанові сплави відомі своїми винятковими співвідношеннями сили до ваги, що робить їх легкими та сильними одночасно. Вони також стійкі до корозії і мають хорошу теплопровідність. Крім того, титан є біосумісним, тому вони підходять для біомедичних застосувань.
Однак є деякі недоліки для використання титану. Він має погану електропровідність і важко машинам. Регулярні HSS або слабкіші карбідні різаки не підходять для його обробки, і це дорогий матеріал, який використовується у виробництві ЧПУ.
Незважаючи на це, титан-популярний матеріал для обробки ЧПУ, особливо для високопродуктивних аерокосмічних частин, військових компонентів та біомедичних продуктів, таких як імплантати.
Магній
Магній - це метал, який поєднує в собі міцність з низькою вагу. Його відмінні теплові властивості роблять його ідеальним для використання у високотемпературних середовищах, таких як в двигунах. Його легкий характер дозволяє виробляти легші та більш економічні транспортні засоби.
Однак магній також відомий своєю горючістю, що може зробити його проблемою безпеки в певних додатках. Крім того, він не такий стійкий до корозії, як деякі інші метали, такі як алюміній, і може бути дорожчим для машини.
Пластикові матеріали ЧПУ
Тепер ми обговоримо пластмас ЧПУ. Хоча більшість пластикових матеріалів не підлягають мальовству через їх низьку жорсткість та плавлення, ми вибрали невелику групу, яка має широкі програми з ЧПУ.
Ацетал (помп)
Ацетал - це дуже універсальний пластик з ЧПУ з різноманітним бажаним властивостями. Він може похвалитися відмінною втомою та стійкістю до удару, гідною міцністю та коефіцієнтами низького тертя. Крім того, він дуже стійкий до вологи, що робить його чудовим вибором для використання у вологих умовах.
Однією з ключових переваг ацеталу є його жорсткість, що дозволяє легко машини з великою розмірною точністю. Це робить його популярним вибором для використання в точних компонентах, таких як підшипники, передачі та клапани. Завдяки своїм чудовим механічним властивостям та високій стійкості до факторів навколишнього середовища, ацетал є надійним вибором для різних галузей, таких як автомобільні, аерокосмічні та споживчі товари.
Акрил (PMMA)
Акрил - це часто використовуваний матеріал, який може служити заміною скла через його бажані властивості. Він має хорошу жорсткість і оптичну ясність, що дозволяє використовувати його в додатках, де необхідні просочі поверхні. Акрилові компоненти пропонують привабливу та функціональну альтернативу скла, з хорошою оптичною ясністю та високою ступенем міцності.
Незважаючи на те, що акрил має деякі обмеження, такі як його сприйнятливість до розтріскування та теплового пом'якшення, він залишається популярним матеріалом для обробки ЧПУ завдяки його універсальності та простоті використання. Завдяки здатності створювати точні, якісні компоненти, акрил є чудовим вибором для широкого спектру застосувань. Лінзи, прозорі корпуси, контейнери для зберігання їжі та декоративні предмети - лише кілька прикладів.
Полікарбонат (ПК)
Полікарбонат (ПК) - популярний пластиковий матеріал, який використовується для обробки ЧПУ завдяки унікальному набору властивостей. Він дуже прозорий, що робить його ідеальним матеріалом для використання в продуктах, які потребують чіткості, таких як захисні окуляри, медичне обладнання та електронні дисплеї. Більше того, він має хорошу теплову стійкість, тому він підходить для використання у високотемпературних додатках.
Однак його сприйнятливість до подряпин та відсутності резистентності до УФ може обмежити його використання в певних програмах. Тривалий вплив сонячного світла може спричинити жовту і стати крихкою. Це може обмежити його використання у зовнішніх додатках, якщо воно не модифікується за допомогою УФ -стабілізаторів.
Одне поширене використання ПК - це виробництво захисних окулярів та екранів для обличчя, де його ударний опір та прозорість роблять його ідеальним вибором. ПК також використовується у виробництві автомобільних деталей, електронних компонентів та медичних пристроїв.
Поліпропілен (ПП)
Поліпропілен - це універсальний полімер з численними перевагами, включаючи високу хімічну стійкість та силу втоми. Це також матеріал медичного класу, і він виробляє гладку обробку поверхні при обробці ЧПУ. Однак однією з його обмежень є те, що він не може витримати високих температур, оскільки він має тенденцію до пом'якшення та жовч під час різання, що робить його трохи складним для машини.
Поліпропілен залишається популярним вибором для різних застосувань. Його відмінні властивості роблять його придатним для виготовлення передач та медичних продуктів.
Абс
ABS-це високоефективний пластиковий матеріал, який добре підходить для обробки ЧПУ завдяки чудовій обробці, міцності на розрив, стійкості до удару та хімічній стійкості. Більше того, його можна легко забарвити, що робить його ідеальним для додатків, де важлива естетика.
Однак ABS не підходить для використання у середовищах з високим нагріванням і не є біодеградованим. Крім того, він викликає неприємний дим при спалюванні, що може викликати занепокоєння в магазині з ЧПУ.
ABS має багато застосувань і зазвичай використовується в 3D-друкованому та ін'єкційному ліпленнях, часто з післяобробкою за допомогою обробки ЧПУ. Він часто використовується для створення автомобільних компонентів та захисних корпусів, а також для швидкого прототипування.
Нейлон
Найлон - це універсальний матеріал з відмінною міцністю на розрив, твердістю та ударом. Його можна використовувати в різних композиційних формах, таких як нейлон, підкріплений склом, і має чудові можливості змащування поверхні. Однак це не рекомендується використовувати у вологих умовах.
Нейлон особливо добре підходить для застосувань, які потребують захисту від сил тертя. Сюди входять такі компоненти, як передачі, розсувні поверхні, підшипники та зірочки. Завдяки властивостям чудових сил та мастила, Nylon є популярним вибором для багатьох промислових та спортивних продуктів.
UHMW-PE
UHMWPE - це популярний матеріал завдяки його винятковим властивостям, включаючи високу твердість, стирання та стійкість до зносу. Однак його теплова нестабільність під час обробки робить складним для машини.
Незважаючи на свої труднощі в обробці, UHMWPE є чудовим матеріалом для обробки ЧПУ з ковзаючими поверхнями в підшипниках, передачах та роликах. Його видатні властивості роблять його ідеальним для застосувань, де потрібна висока стійкість до зносу та довговічність. Якщо правильно обробляти, UHMWPE може забезпечити відмінну продуктивність та довший термін експлуатації порівняно з іншими матеріалами.
Інші матеріали
Обробка ЧПУ зазвичай використовує метали та пластмаси, але вона також може працювати з багатьма іншими матеріалами, включаючи перераховані нижче.
Піна
Піні-це тип матеріалу ЧПУ, який характеризується твердим тілом із заповненими повітрям порожнечами. Ця унікальна структура надає пінопласту впізнавану форму та чудову легкість. Деякі піни з високою щільністю, такі як поліуретанова піна та пінопласт, можна легко обробляти через їх жорсткість, міцність, легку вагу та довговічність.
Легка природа пінів робить їх відмінним варіантом для захисної упаковки. Їх універсальність при обробці різних форм і розмірів робить їх однаково корисними для створення декоративних предметів. Крім того, їх ізоляційні властивості роблять їх популярним вибором для теплоізоляції в будівлях, холодильних одиницях та інших додатках, де важливе управління температурою.
Деревина
Деревина - це широко використовуваний матеріал для обробки ЧПУ завдяки простоті обробки, хорошій міцності та твердості та широкому спектру доступних типів. Крім того, деревина є органічною сполукою і не має негативного впливу на навколишнє середовище. Завдяки своїй універсальності та естетичній привабливості Вуд є популярним вибором для меблів, декору для дому та проектів саморобки.
Однак обробка деревини генерує велику кількість пилу, що може становити ризики для здоров'я для працівників. Тому для майстерень з обробки деревини важливо мати належні системи управління SWARF.
Композити
Композити - це матеріали, що складаються з двох або більше складових, які з'єднуються разом із засобом для склеювання. Поширені композитні матеріали, що використовуються в обробці з ЧПУ, включають вуглецеве волокно, фанера, склопластик та інші. Ці матеріали мають застосування в різних галузях, таких як автомобільна, авіація, спорт та медична.
Обробляючі композити можуть бути досить складними через кілька факторів. Складені матеріали в композитах можуть мати різні механічні властивості та форми, такі як волокна, осколки або пластини. Більше того, самий зв’язок може мати унікальні властивості, які потрібно враховувати під час обробки.
Не забудьте розглянути потенційні матеріали з ЧПУ
Багатий різноманітність у обробних матеріалах з ЧПУ іноді може спричинити більше плутанини, ніж користь. Це поширене питання не помітити потенційних матеріалів з ЧПУ поза звичайними металами та пластмасами.
Щоб допомогти вам переглянути більшу картину під час проектування для виробництва, нижче - короткий перелік очок, які слід врахувати, перш ніж доопрацювати матеріали для вашого проекту!
Виберіть неметалічні матеріали: Є кілька випадків, коли неметалічні матеріали є рівними замінниками металів. Наприклад, жорсткі пластмаси, такі як ABS або UHMW-PE, жорсткі, міцні та довговічні. Такі композити, як вуглецеве волокно, також рекламуються як перевершують багато найкращих металів.
Розглянемо феноліки: Феноліки-це тип економічно вигідного композитного матеріалу з високою жорсткістю та поверхневими властивостями. Їх легко машина і їх можна скоротити на неймовірно високих швидкостях, заощаджуючи час і гроші.
Знайте різні пластмаси: Знання про повне портфоліо пластикових обробних матеріалів з ЧПУ є обов'язковою майстерністю для дизайнерів. Пластмас ЧПУ дешеві, прості в машині, і поставляються в різноманітному діапазоні властивостей матеріалу, які неможливо ігнорувати.
Виберіть право між різними пінами: посилаючись на вищевказаний розділ про піни, ми хотіли б підкреслити, що він має великий потенціал як матеріал ЧПУ. Навіть деякі компоненти машин CNC тепер виготовлені з металевих пін! Вивчіть різні піни з ЧПУ, щоб побачити, яка з них найкраще підходить для ваших програм.
Різні проекти та матеріали для обробки ЧПУ, одне джерело
Дизайн для виробництва - важливий аспект сучасної промисловості. По мірі того, як Material Science вдосконалився, обробка з ЧПУ все більше залежить від продуманого вибору матеріалів. У Guan Sheng ми спеціалізуємося на обробці CNC, включаючи фрезер та поворот ЧПУ, і пропонуємо широкий спектр матеріалів, від затребуваних металів до високоякісних пластмас. Наші 5-осі можливості обробки в поєднанні з нашою досвідченою командою дозволяють нам забезпечити неперевершену точність та якість для наших клієнтів.
Ми прагнемо надати виняткове обслуговування клієнтів та прагнемо допомогти нашим клієнтам зменшити витрати та досягти своїх цілей. Наша технічна команда доступна, яка допоможе вам у виборі найкращих матеріалів для вашого проекту та може безкоштовно надати консультації експертів. Незалежно від того, чи потрібні вам спеціальні деталі з ЧПУ, чи маєте на увазі конкретний проект, ми тут, щоб допомогти вам на кожному кроці.
Час посади: липень-07-2023