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Der vollständige Leitfaden für die CNC-Bearbeitung
Dieses Papier stellt den vollständigen Leitfaden von vor CNC-Bearbeitung im Detail, einschließlich Vor- und Nachteile, Konstruktionsregeln und -techniken, Materialauswahl, Kostenreduzierung, Veredelungsservice usw., um Designern auf der ganzen Welt zu helfen, ihre Ideen in ideale Kunststoff- oder Metallteile umzusetzen. ALS Online CNC-Bearbeitungsservice shop,Wir glauben, dass die Bestellung von kundenspezifischen Teilen einfach, schnell und unkompliziert sein sollte. Das Konzept von DDPROTOTYPE ist es, einen angemessenen Beitrag zur Welt zu leisten Herstellung Industrie, engagiert für die Prototypenbearbeitung und Kleinserienfertigung von Metallen und Kunststoffen. Wir haben 20 Jahre CNC-Bearbeitungserfahrung, 3000 Quadratmeter Werkstatt, Dutzende von 3-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Maschinen und Zusatzgeräte aus Deutschland, den Vereinigten Staaten und Japan, wie z. B. EDM / WEDM-Maschinen aus Japan und Hexagon CMM. Stellen Sie sicher, dass die gesamte Energie des Designers auf das Produktdesign gerichtet ist. DDPROTOTYPE hat bereits mehr als 350 Kunden in mehr als 50 Ländern auf der ganzen Welt bedient, darunter viele der 500 weltweit führenden Unternehmen wie Areva, Olympus, ABB usw. Lassen Sie DDPROTOTYPE als Ihre Online-CNC-Maschinenwerkstatt Teil Ihrer Lieferkette werden .
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Was ist ein CNC-Bearbeitungsprozess?
Die CNC-Bearbeitung verarbeitet Rohmaterialien in die endgültige Form, indem Materialien subtrahiert und entfernt werden. Bohren von Löchern, Kanälen oder Hohlräumen, um Metall- oder Kunststoffrohlinge zu Teilen mit unterschiedlicher Verjüngung, Durchmesser und Form zu machen. Dies steht in scharfem Kontrast zu anderen Verarbeitungsarten (z. B. additive Fertigung), bei denen Materialien hinzugefügt und geschichtet werden, um Teile mit einer bestimmten Form herzustellen. Dies steht auch im Gegensatz zum Spritzgießen, bei dem ein Werkzeug verwendet wird, um Material in unterschiedlichen Materialzuständen zu spritzen und Formteile zu formen. Die CNC-Bearbeitung wird häufig für verschiedene Materialien verwendet, darunter Metalle, Kunststoffe, Holz, Glas, Schaum und andere Verbundwerkstoffe. Diese Vielseitigkeit macht die CNC-Bearbeitung zu einer beliebten Wahl in der gesamten Branche und ermöglicht es Designern und Ingenieuren, Teile effizient und präzise herzustellen.
Der CNC-Bearbeitungsvorgang folgt vier Stufen
Teiledesign
Teile, die durch CNC-Bearbeitung hergestellt werden, beginnen normalerweise mit einer CAD-Software als anfänglichem Design. Während der Konstruktionsphase berücksichtigt der Ingenieur sorgfältig alle Aspekte des erforderlichen Endprodukts, wie z. B. die Parameter zur Optimierung der Leistung, die Arbeitsbedingungen des endgültigen Teils und das akzeptable Maß an Toleranzabweichungen.
Designumwandlung
Nach der ersten Entwurfsphase müssen CAD-Modelle mithilfe von Computer Aided Manufacturing (CAM)-Software in funktionsfähige CNC-Programme umgewandelt werden. CAM-Software kann geometrische Anforderungen aus ursprünglichen CAD-Modelldateien extrahieren und sie in CNC-kompatible Programmiersprachen (wie G-Code oder M-Code) konvertieren, die den mechanischen Betrieb der Maschine bestimmen.
Vorbereitung von CNC-Werkzeugmaschinen
Als nächstes muss der CNC-Maschinenbediener die Maschine und Materialien gemäß den vom CNC-Programm geforderten Spezifikationen einrichten. Der Bediener stellt sicher, dass das richtige Schneid- oder Bohrwerkzeug korrekt installiert und mit dem entsprechenden Bohrer oder Schaftfräser abgestimmt ist. Der Bediener muss auch das Werkstück einrichten, normalerweise in einer festen Vorrichtung oder direkt montiert auf einer CNC-Werkzeugmaschine.
Ausführen von programmierten Operationen
Schließlich führen CNC-Maschinenbediener die erforderlichen mechanischen Prozesse durch. Während des Betriebs steuert das CNC-Programm präzise die Bewegung der Werkzeugmaschine.
Vorteile der CNC-Bearbeitung: zeitnah, zuverlässig, genau und leistungsstark
CNC-Fräsen und Drehen sind hochpräzise und wiederholbare Prozesse. Je nach Spezifikation kann eine Toleranz von + / – 0.001 „– 0.005“ erreicht werden. Die Maschine kann so programmiert werden, dass sie bei Bedarf 24 Stunden pro Woche, 7 Tage die Woche zuverlässig läuft, sodass CNC-Fräsen eine der besten Möglichkeiten ist, Teile nach Bedarf zu produzieren. Unter Verwendung von Standardwerkzeugen ist die CNC-Bearbeitung besonders wertvoll, um kundenspezifische Einwegteile zu erstellen, z. B. um alte Teile zu ersetzen oder Kunden spezielle Upgrades anzubieten. Auch eine Ausweitung der Einzelstückfertigung auf über 10000 Stück ist denkbar. Je nach Anzahl, Größe und Komplexität der Ausrüstung kann die Bearbeitungszeit für Komponenten nur einen Tag betragen. Durch Transport und Lieferung kann die Frist in einer Woche eingehalten werden.
Ein weiterer großer Vorteil der CNC-Bearbeitungstechnologie sind die erreichbaren mechanischen Eigenschaften. Alle wünschenswerten mechanischen Eigenschaften des ausgewählten Metalls oder Kunststoffs können beibehalten werden, indem das Rohmaterial geschnitten wird, anstatt es wie beim Spritzgießen oder der additiven Fertigung heiß zu verformen. CNC-Fräsen und -Drehen kann mehr als 50 Metalle, Legierungen und Kunststoffe in Industriequalität verarbeiten. Diese Auswahl umfasst Aluminium, Messing, Bronze, Titan, Edelstahl, Peek, ABS und Zink. Die einzige Materialanforderung für die CNC-Bearbeitung ist, dass die Teile eine ausreichende Härte zum Fixieren und Schneiden aufweisen. Um die kostengünstigsten CNC-Bearbeitungsteile zu erhalten, wird empfohlen, die Produktionskapazität zu erweitern, um die Kosten für jedes Teil zu verteilen. Wenn die Anzahl der CNC-Bearbeitungen Dutzende oder Hunderte erreicht, sinkt der Stückpreis allmählich. Eine strukturierte Massenproduktion und der Transport von CNC-Teilen können dazu beitragen, Abfall- oder Lagerkosten zu reduzieren.
Nachteile: die Kosten der geometrischen Komplexität
Ein Kompromiss bei der Nutzung der hohen Leistung der CNC-Bearbeitung besteht darin, dass die geometrische Komplexität ihren Preis hat. Einfache, sperrige Teile sind die beste Konstruktion für CNC-Fräsen und -Drehen. Obwohl der Nutzungsgrad dieses Werkzeugs mit der Anzahl der Wellen an der Werkzeugmaschine zusammenhängt, gibt es immer einige konstruktive Einschränkungen aufgrund des Einflusses des Werkzeugs. Mit anderen Worten, je mehr Achsen Sie verwenden, desto komplexer wird die Funktion. Ein weiterer Kompromiss besteht darin, dass die Anlaufkosten der CNC-Bearbeitung hoch sein können. Für das Rüsten, Laden und Programmieren von Werkzeugen auf CNC-Fräs- und Drehmaschinen müssen geschulte Fachkräfte vorhanden sein. Glücklicherweise sind diese Kosten fest, sodass es wirtschaftlicher wird, wenn dieselben Einstellungen für mehrere Teile verwendet werden. Geld kann auch gespart werden, indem Teile auf ein Minimum umpositioniert werden. Die Bearbeitung von Wellen mit 5 oder mehr Achsen ist in polyedrischer Geometrie manchmal wirtschaftlicher, da keine manuelle Neupositionierung von Teilen erforderlich ist.
CNC-Fräsen
Beim CNC-Fräsen werden die Teile auf der Maschine installiert und das Material wird mit einem rotierenden Schneidwerkzeug entfernt. Das Folgende ist ein Überblick über den grundlegenden CNC-Fräsprozess: Zuerst wird das CAD-Modell in eine Reihe von Befehlen (G-Codes) umgewandelt, die von der CNC-Maschine interpretiert werden können. Dies wird normalerweise vom Bediener an der Maschine anhand der bereitgestellten technischen Zeichnungen durchgeführt. Ein Stück Material (Rohling oder Werkstück genannt) wird dann auf eine bestimmte Größe geschnitten und dann mit einem Schraubstock auf einer gebauten Plattform platziert oder direkt an der Maschine montiert . Eine genaue Positionierung und Ausrichtung ist der Schlüssel zur Herstellung präziser Teile, für die normalerweise spezielle Messwerkzeuge verwendet werden.
Als nächstes wird ein spezielles Schneidwerkzeug verwendet, um sich mit sehr hoher Geschwindigkeit (Kilo-U / min) zu drehen, um das Material vom Rohling zu entfernen. Normalerweise sind mehrere Durchgänge erforderlich, um ein konstruiertes Teil zu erstellen. Erstens wird das Material schnell mit geringer Präzision entfernt, um eine ungefähre Geometrie für den Rohling bereitzustellen. Ein oder mehrere Endbearbeitungsdurchgänge werden dann verwendet, um das endgültige Teil herzustellen. Wenn das Modell Merkmale aufweist, die mit dem Schneidwerkzeug in einer einzigen Einstellung nicht erreicht werden können (z. B. wenn die Rückseite Schlitze hat), müssen Sie das Teil umdrehen und Wiederholen Sie die obigen Schritte.
Nach der Bearbeitung müssen die Teile entgratet werden. Das Entgraten ist ein manueller Vorgang zum Entfernen kleiner Defekte, die an scharfen Kanten aufgrund einer Materialverformung während der Bearbeitung zurückbleiben (z. B. Defekte, weil der Bohrer weit vom Durchgangsloch entfernt ist). Wenn in den technischen Zeichnungen Toleranzen angegeben sind, werden anschließend die Schlüsselmaße überprüft. Das Teil kann dann verwendet oder nachbearbeitet werden. Die meisten CNC-Frässysteme haben drei lineare Freiheitsgrade: X-, Y- und Z-Achse. Fortgeschrittenere Systeme mit fünf Freiheitsgraden ermöglichen auch das Drehen des Betts und/oder Bits (A- und B-Achse). Das 5-Achsen-CNC-System kann Teile mit hoher geometrischer Komplexität herstellen und macht eine Vielzahl von Werkzeugmaschineneinstellungen überflüssig.
CNC-Drehen
Beim CNC-Drehen werden die Teile auf dem rotierenden Futter montiert und die feststehenden Schneidwerkzeuge zum Abtragen des Materials verwendet. Auf diese Weise können entlang ihrer Mittelachse symmetrische Teile hergestellt werden. Drehteile werden in der Regel schneller (und günstiger) produziert als Frästeile.
Dies ist eine Zusammenfassung der Schritte, die beim CNC-Drehen zu befolgen sind:
Zuerst wird der G-Code aus dem CAD-Modell generiert und dann wird der Zylinder mit dem entsprechenden Durchmesser in die CNC-Werkzeugmaschine geladen.
Das Teil beginnt sich mit hoher Geschwindigkeit zu drehen, und das stationäre Schneidwerkzeug verfolgt sein Profil und entfernt allmählich Material, bis die Geometrie des Designs erstellt ist. Löcher entlang der Mittelachse können auch mit einem Zentrierbohrer und einem Innenschneidwerkzeug hergestellt werden.
Wenn das Teil gewendet oder verschoben werden muss, wiederholen Sie den Vorgang. Andernfalls können die Teile aus dem Lager geschnitten und verwendet oder weiter nachbearbeitet werden.
Ein typisches CNC-Drehteil wird hergestellt, indem Material von einem zylindrischen Rohling entfernt wird.
Im Allgemeinen werden CNC-Drehsysteme (auch Drehmaschinen genannt) verwendet, um Teile mit zylindrischen Profilen herzustellen. Nicht zylindrische Teile können mit einem modernen mehrachsigen CNC-Drehzentrum hergestellt werden, das mit CNC-Fräswerkzeugen ausgestattet ist. Diese Anlagen vereinen die hohe Produktivität des CNC-Drehens mit CNC-Fräsfunktionen und können verschiedene Geometrien wie Nockenwelle und Radialverdichterrad rotationssymmetrisch herstellen. Im CNC-Drehbetrieb, wenn das Werkstück mit hoher Drehzahl auf der Spindel rotiert, bleibt das Schneidwerkzeug stehen. CNC-Drehen kann schnell zylindrische Teile mit strengen Toleranzen herstellen. Zum Beispiel können CNC-Drehmaschinen von ddprototype Teile mit einem Durchmesser von bis zu 152 Zoll und einer Länge von 240 Zoll produzieren, wobei immer noch eine strenge Toleranz von ± 0.001 Zoll eingehalten wird.
Da die Grenze zwischen Fräs- und Drehsystemen fließend ist, konzentriert sich der Rest dieses Dokuments auf das CNC-Fräsen, da es sich um einen häufigeren Herstellungsprozess handelt.
Arten von CNC-Werkzeugmaschinen
Die gebräuchlichsten Arten von CNC-Maschinen sind solche, die Schneidwerkzeuge verwenden, um überschüssiges Material vom Werkstück zu entfernen. Obwohl CNC-Maschinen mit Wasserstrahlschneiden und Funkenerosion (EDM) arbeiten, konzentriert sich dieser Leitfaden auf 3-Achsen- und Mehrachsen-CNC-Maschinen.
3-Achsen-CNC-Werkzeugmaschine
3-Achs-CNC-Fräsmaschinen sind weit verbreitet, da mit ihnen die gängigsten Geometrien hergestellt werden können. Sie sind relativ einfach zu programmieren und zu bedienen, sodass die Verarbeitungskosten bei der Inbetriebnahme relativ gering sind. Der Werkzeugzugriff kann eine Konstruktionseinschränkung beim CNC-Fräsen sein. Da nur drei Achsen verfügbar sind, sind einige Bereiche möglicherweise nicht zugänglich. Wenn das Werkstück nur einmal gedreht werden muss, ist dies kein großes Problem, aber wenn es viele Male gedreht werden muss, steigen die Arbeits- und Bearbeitungskosten schnell an. Die 3-Achsen-Maschine ermöglicht es dem Schneidwerkzeug, sich entlang gerader dreidimensionaler Vektoren zu bewegen (auf und ab, links und rechts, vorwärts und rückwärts).
Mehrachsige CNC-Werkzeugmaschine
Mehrachsige CNC-Werkzeugmaschinen ähneln 3-Achsen-Werkzeugmaschinen, aber der Freiheitsgrad der mechanischen Bewegung ist höher. Beispielsweise können mehrachsige Werkzeugmaschinen Rotations- und Diagonalschnittoperationen verwenden. Es gibt drei Haupttypen von mehrachsigen CNC-Werkzeugmaschinen:
Indizierende 5-Achsen-CNC-Fräsmaschine
Auch wenn die Fräsmaschine während des Betriebs nur entlang drei Linearachsen schneiden kann, kann der Bediener Bett und Messerkopf für den nächsten Schnitt zwischen den beiden Operationen drehen und so die Umformbarkeit verbessern.
Kontinuierliche 5-Achsen-CNC-Fräsmaschine
Dieser Maschinentyp ermöglicht während des Betriebs eine kontinuierliche Bewegung entlang drei Linearachsen und zwei Rotationsachsen. Dies ermöglicht dem Bediener, hochkomplexe Tabellen aus dem Zielartefakt zu erstellen.
Das Fräsdrehzentrum
Das Fräsdrehzentrum vereint die Funktionen von CNC-Drehmaschine und CNC-Fräsmaschine. Das Werkstück kann mit hoher Geschwindigkeit gedreht oder für den Fräsbetrieb präzise auf der Spindel positioniert werden.
Von allen verschiedenen Maschinenkonfigurationen ist die einfachste Einrichtung das 3-Achsen-CNC-Fräsen, was normalerweise die billigste Möglichkeit ist, einfache Teile mit hohen Toleranzen herzustellen. Wenn zylindrische Werkstücke wie Schrauben und Kupplungen benötigt werden, ist das CNC-Drehen auf einer Drehmaschine auch ein sehr kostengünstiger Prozess. Im Allgemeinen sind die Kosten einer Drehmaschine für ähnliche Teile 15 % niedriger als die einer dreiachsigen Werkzeugmaschine.
Beim Einsatz der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung gibt es zwei Möglichkeiten: indexierendes 5-Achsen-CNC-Fräsen und kontinuierliches 5-Achsen-CNC-Fräsen. Beim 5-Achsen-CNC-Fräsen dreht sich das Werkstück automatisch, was es dem Fräser erleichtert, die Fräsfunktion zu verwenden. Die beiden zusätzlichen Bewegungsrichtungen werden zwischen den Frässchritten ausgeführt, ohne das Teil aus seiner Halterung zu entfernen. Der Unterschied zum kontinuierlichen 5-Achs-CNC-Fräsen besteht darin, dass sich die Maschine beim Schneiden des Werkstücks in alle Richtungen gleichzeitig bewegen kann. Beide Prozesse eliminieren die erhöhten Kosten und potenziellen menschlichen Fehler, die mit der manuellen Neupositionierung des Werkstücks verbunden sind. Aufgrund dieser Vorteile ist die Fünf-Achsen-Bearbeitung die beste Lösung für komplexe Teile. Verglichen mit der „einfachen“ 3-Achsen-CNC-Fräsmaschine sind die Kosten für die 5-Achsen-Bearbeitung höher, und die indexierende 5-Achsen-CNC-Fräsmaschine ist die billigere der beiden. Die Kosten für kontinuierliches 5-Achsen-CNC-Fräsen sind in der Regel mehr als 20 % höher als die Kosten für indexierende 5-Achsen-Werkzeugmaschinen, was etwa dem Doppelten der Kosten für Standard-3-Achsen-Fräsen entspricht.
Konstruktion von CNC-Bearbeitungsteilen – Konstruktion von CAD-Modellen
Das Konzept von CAD ist Bearbeitungspunkt. Zusätzlich zu den Konstruktionsanforderungen, die sich direkt auf die Endanwendung des Produkts beziehen, muss der Ingenieur auch die Funktionen und Einschränkungen der CNC-Werkzeugmaschinen beachten, die für tatsächliche Schneidvorgänge verwendet werden sollen. Ingenieure müssen die ursprüngliche CAD-Modelldatei in ein CNC-kompatibles Format konvertieren, z. B. das Open-Source-Step- oder IGES-Format, oder in ein eingeschränkteres Format, z. B. IPT oder Sat. Es ist auch eine bewährte Methode für Ingenieure, technische Zeichnungen zu erstellen, die mit digitalen CAD-Anweisungen gesendet werden. Diese Zeichnungen werden verwendet, um Konstruktionstoleranzen und Geometrie zu überprüfen. Helfen Sie dem Maschinisten, die hervorstechenden Merkmale des Teils zu identifizieren; und fungieren als eigentliche Validierungsquelle, wenn Probleme auftreten.
Sieben Regeln des CNC-Bearbeitungsprozesses
Regel 1: Alle Wege führen zum Radius
Da die meisten Bohrer zylindrisch sind, bedeutet dies, dass alle von Ihnen vorgenommenen Innenschnitte auch gekrümmte Ecken / Kanten erzeugen, die auch als abgerundete Ecken bezeichnet werden. Befolgen Sie beim Entwerfen von Teilen mit Innenverrundung das Prinzip „Größer ist besser“. Der resultierende Winkel ist der halbe Durchmesser des verwendeten Werkzeugs.
Verwenden Sie einen nicht standardmäßigen Radius, z. B. 1.25 mm anstelle von 1 mm, um einen bestimmten Werkzeugabstand zum Schneiden von Ecken zu ermöglichen. Auch sollte nach Möglichkeit mit unterschiedlichen Wand- und Bodenradien gestaltet werden, damit durchgängig mit dem gleichen Werkzeug gearbeitet werden kann.
Die genaue Messung der Innenecke hängt von der Tiefe der bearbeiteten Kavität ab. Beim Einbringen von Innenecken und -kanten sollte der Radius größer als ein Drittel der Kavitätstiefe sein.
Regel 2: Rechtwinkliger Hinterschnitt
Um rechte Winkel in CNC-bearbeiteten Teilen zu erzeugen, ist es besser, dem Design Hinterschneidungen hinzuzufügen, als zu versuchen, den Radius der Ecken zu verringern, um ähnliche Ergebnisse zu erzielen. Um die zusätzlichen Kosten für kundenspezifische Werkzeuge zu vermeiden, entwerfen Sie hinterschnittene Schlitze in Standardgröße, dh 3 mm bis 40 mm Breite in Millimetern. Aufgrund der Form des verwendeten Werkzeugs sollte der Hinterschnitt so flach wie möglich sein. Die maximale Tiefe, die das hinterschnittene Werkzeug erreichen kann, ist doppelt so breit wie der Werkzeugkopf.
Regel 3: Filets können Karies verursachen
Die Kavität / Kavitätstiefe hängt normalerweise mit dem Durchmesser des Werkzeugs zusammen, mit dem die Innenverrundung hergestellt wird. Als Richtwert sollte die Nuttiefe das 3- bis 4-fache des Werkzeugdurchmessers betragen. Wenn die Tiefe das 6-fache des Werkzeugdurchmessers überschreitet, ist ein größeres Werkzeug erforderlich. Dadurch wird Ihr Eckenradius geopfert. Bei der Bearbeitung der Kavität sollte auch die Kavitätsbreite berücksichtigt werden. Es ist am besten, die Tiefe auf dem Vierfachen der Breite zu halten, was ein guter Anhaltspunkt ist.
Regel 4: Hohe Gesichtszüge, schlechte Vibrationen
Wie bei der Tiefe des Hohlraums und der Grube beträgt die maximale Höhe des hohen Merkmals höchstens das Vierfache der Merkmalsbreite. Je höher das Merkmal ist, desto leichter kann es vibrieren, wodurch die Bearbeitungsgenauigkeit von Teilen verringert wird.
Regel 5: Vermeiden Sie dünne Wände
Im Allgemeinen ist es besser, bei der Teilekonstruktion dickere Wände zu verwenden. Wie bei hohen Wänden nimmt die Vibration zu, wenn dünnwandige Merkmale hergestellt werden. Auch bei der Verarbeitung von Kunststoffen muss Wärme berücksichtigt werden. Aufgrund der Reibung des Schneidkopfes lässt sich die dünnere Wand leichter erweichen und verziehen. Als Richtwert sollte die Mindestdicke der Kunststoffwand zwischen 1.0 und 1.5 mm liegen. Die Mindestwandstärke bei Metallteilen darf zwischen 0.5 mm und 0.8 mm liegen. Wenn Wände unterstützt werden, sollten sie dicker oder höher sein, um Vibrationen und Erschütterungen zu vermeiden.
Regel 6: Befolgen Sie beim Bohren die Norm
Beim CNC-Fräsen stehen zwei Arten von Löchern zur Auswahl: Sackloch und Durchgangsloch. Unabhängig vom gewählten Typ sind die empfohlene Tiefe und der Durchmesser gleich. Der Lochdurchmesser sollte sich auf die Standard-Bitgröße von 25.5 mm (Durchmesser über 1 mm) und darüber beziehen. Die Nenntiefe des Lochs hängt vom maximalen Durchmesser des Lochs ab. Typischerweise wird die Tiefe des Lochs gleich dem 10-fachen des Nenndurchmessers des Lochs erzeugt.
Regel 7: Einhaltung der Fadennormen
Auch beim Anlegen von Gewinden ist es wichtig, die Standardgröße beizubehalten. Je größer das Gewinde, desto einfacher die Verarbeitung. Die maximale Länge sollte das 3-fache des Nenndurchmessers der Bohrung betragen. Zusätzliche Kosten werden vermieden, indem die vorgefertigte Gewindegröße im Teil beibehalten wird.
Richtlinien zur CNC-Materialauswahl
Die richtige Materialauswahl ist für CNC-Bearbeitungsvorgänge von entscheidender Bedeutung. Die Wahl hängt maßgeblich vom Verwendungszweck des Endprodukts ab. Als subtraktives Fertigungsverfahren verwendet die CNC-Bearbeitung Rohmaterialien wie Metalle oder Kunststoffe zur Herstellung von Teilen. Dieser Block wird Materialrohling genannt. Egal welches Material verwendet wird, es ist sehr wichtig, vor dem Produktionsprozess die richtige Rohlingsgröße auszuwählen. Im Allgemeinen ist es ratsam, einen Rohling auszuwählen, bei dem jede Größe mindestens 0.125 Zoll (~ 0.3 cm) größer als die endgültige Teilgröße ist, um etwaige Unstimmigkeiten im Rohmaterial zu beheben. Gleichzeitig ist es wichtig, nicht zu große Zuschnitte zu verwenden, um den Materialabfall zu minimieren. Eine weitere wichtige Sache, die Sie vor der Bestellung von CNC-bearbeiteten Teilen beachten sollten, ist, dass die Materialauswahl die Produktionszeit und -kosten beeinflusst. Dies liegt daran, dass einige Materialien besser bearbeitbar sind als andere, was bedeutet, dass sie einfacher zu verarbeiten sind. Höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten führen letztendlich zu niedrigeren Produktionskosten.
Metalle werden hauptsächlich in Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Festigkeit, Härte und Hitzebeständigkeit erfordern. Kunststoffe sind leichte Werkstoffe mit vielfältigen physikalischen Eigenschaften, die meist wegen ihrer chemischen Beständigkeit und elektrischen Isolationseigenschaften eingesetzt werden. Interessante Materialeigenschaften sind mechanische Festigkeit (ausgedrückt als Streckgrenze), Bearbeitbarkeit (Bearbeitbarkeit beeinflusst die CNC-Preisgestaltung), Materialkosten, Härte (hauptsächlich für Metalle) und Temperaturbeständigkeit (hauptsächlich für Kunststoffe).
Sie müssen eine Reihe von Materialeigenschaften untersuchen, um zu bestimmen, welches Material für Ihr Design am besten geeignet ist, wie zum Beispiel:
Zerreißfestigkeit
Härte
Es ist einfach zu bedienen
Chemische Beständigkeit
Korrosionsbeständigkeit
Thermische Leistung
Metallteile
Im Allgemeinen sind Metalle mit hoher Duktilität einfacher zu bearbeiten, da CNC-Fräser Metall leichter schneiden und eine höhere Effizienz erzielen können. Beispielsweise ist Messing aufgrund seiner guten Duktilität eines der am einfachsten zu verarbeitenden Metalle. Aluminiumlegierungen eignen sich auch sehr gut für die CNC-Bearbeitung, sodass die Produktionszeit verkürzt werden kann. Stahl hingegen ist ein massives Metall mit einer viel geringeren Bearbeitbarkeit als Aluminium, was eine geringere Produktivität und höhere Kosten bedeutet. Es ist jedoch wichtig, sich daran zu erinnern, dass verschiedene Stahlsorten je nach Kohlenstoffgehalt unterschiedliche Verarbeitbarkeitsgrade aufweisen. Stähle mit sehr niedrigem und sehr hohem Kohlenstoffgehalt sind in der Regel schwer zerspanbar. Beispielsweise ist Edelstahl 304 mit niedrigem Kohlenstoffgehalt schwer zu bearbeiten, da er klebrig wird und zu schnell aushärtet. Zusätze wie Schwefel und Phosphor erleichtern die Verarbeitung von Edelstahl, z. B. Edelstahl 303. Aus Sicht der Bearbeitung benötigt Kohlenstoffstahl normalerweise viermal so lange wie Aluminium, während Edelstahl doppelt so lange braucht.
Kunststoffteile
Obwohl thermoplastische Kunststoffe bearbeitet werden können, können die Materialeigenschaften von Polymeren Herausforderungen für die CNC-Bearbeitung darstellen. Erstens schmelzen oder verziehen sich viele thermoplastische Kunststoffe aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit beim Kontakt mit CNC-Fräsern oder Bohrern. Für Teile, die keine Metallfestigkeit und -steifigkeit erfordern, bietet Thermoplast eine günstigere Option. Im Bereich der Thermoplaste sind Delrin (POM), Polyethylen hoher Dichte (HDPE) und ABS gut bearbeitbar. Obwohl Peek, ULTEM, Nylon und viele Verbundwerkstoffe wegen ihrer Festigkeit und Haltbarkeit beliebt sind, sind sie schwieriger zu verarbeiten.
Aluminiumlegierung
Aluminiumlegierung hat ein ausgezeichnetes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und Leitfähigkeit sowie eine natürliche Korrosionsbeständigkeit. Sie sind einfach zu verarbeiten und haben niedrige Chargenkosten, daher sind sie oft die wirtschaftlichste Option für die Herstellung kundenspezifischer Metallteile und Prototypen. Aluminiumlegierungen haben normalerweise eine geringere Festigkeit und Härte als Stahl, können aber eloxiert werden, um darauf eine harte Schutzschicht zu bilden Fläche.
Die Aluminiumlegierung 6061 hat die beste Schnittfestigkeit als andere Aluminiumlegierungen.
Die Zusammensetzung und Materialeigenschaften von Aluminium 6082 ähneln denen von 6061. Es erfüllt die europäischen Standards und wird daher in Europa häufiger verwendet.
Aluminium 7075 ist die am häufigsten verwendete Legierung in Luft- und Raumfahrtanwendungen, da es hervorragende Ermüdungseigenschaften für Stahl aufweist und wärmebehandelt werden kann, um eine hohe Festigkeit und Härte zu erreichen, sodass eine Gewichtsreduzierung unerlässlich ist.
Aluminium 5083 hat eine höhere Festigkeit und ausgezeichnete Seewasserbeständigkeit als die meisten anderen CNC-Aluminiumbearbeitung und wird daher häufig in architektonischen und marinen Anwendungen verwendet. Es ist auch eine gute Wahl zum Schweißen.
Materialeigenschaften:
Typische Dichte der Aluminiumlegierung: 2.65-2.80 g / cm3
Es kann eloxiert werden
Nicht magnetisch
rostfreier Stahl
Edelstahllegierungen haben eine hohe Festigkeit, eine hohe Duktilität, eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit und sind leicht zu schweißen, zu bearbeiten und zu polieren. Je nach Zusammensetzung können sie (im Grunde) unmagnetisch oder magnetisch sein.
Edelstahl 304 ist die gebräuchlichste Edelstahllegierung mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften und guter Bearbeitbarkeit. Es ist beständig gegen die meisten Umgebungsbedingungen und korrosiven Medien.
Edelstahl 316 ist eine weitere gebräuchliche Edelstahllegierung mit ähnlichen mechanischen Eigenschaften wie 304. Obwohl er eine höhere Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit aufweist, insbesondere für Salzlösungen (z. B. Meerwasser), wird er normalerweise für den Einsatz in rauen Umgebungen bevorzugt.
Edelstahl 2205 Duplex-Edelstahl ist die Edelstahllegierung mit der höchsten Festigkeit (zweimal so hoch wie andere gängige Edelstahllegierungen) und weist eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf. Es wird in rauen Umgebungen eingesetzt und hat viele Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie.
Edelstahl 303 hat eine hervorragende Zähigkeit, aber eine geringere Korrosionsbeständigkeit als 304. Aufgrund seiner hervorragenden Bearbeitbarkeit wird er häufig in Massenanwendungen wie Schrauben und Muttern für Luft- und Raumfahrtanwendungen verwendet.
Die mechanischen Eigenschaften von Edelstahl 17-4 (SAE 630-Qualität) sind mit denen von 304 vergleichbar. Er kann zu einem sehr hohen Grad ausscheidungsgehärtet werden (im Vergleich zu Werkzeugstahl) und hat eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit, wodurch er für Anwendungen mit sehr hoher Leistung geeignet ist. wie die Herstellung von Turbinenschaufeln.
Materialeigenschaften:
Typische Dichte: 7.7-8.0 g / cm3
Nicht magnetische Edelstahllegierung: 304, 316, 303
Elektromagnetische Edelstahllegierung: 2205 Duplex, 17-4
Kohlenstoffarmer Stahl {Baustahl}
Kohlenstoffarmer Stahl, auch bekannt als kohlenstoffarmer Stahl, hat gute mechanische Eigenschaften, gute Bearbeitbarkeit und gute Schweißbarkeit. Aufgrund ihrer geringen Kosten können sie für allgemeine Zwecke verwendet werden, einschließlich der Herstellung von mechanischen Teilen, Vorrichtungen und Vorrichtungen. Kohlenstoffarmer Stahl ist anfällig für Korrosion und chemische Angriffe.
Kohlenstoffarmer Stahl 1018 ist eine allgemeine Legierung mit guter Bearbeitbarkeit und Schweißbarkeit sowie ausgezeichneter Zähigkeit, Festigkeit und Härte. Es ist die am häufigsten verwendete kohlenstoffarme Stahllegierung.
Der kohlenstoffarme Stahl 1045 ist ein Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt und guter Schweißbarkeit, guter Bearbeitbarkeit, hoher Festigkeit und Schlagfestigkeit.
Der kohlenstoffarme Stahl A36 ist ein gängiger Baustahl mit guter Schweißbarkeit. Es eignet sich für verschiedene industrielle und architektonische Anwendungen.
Materialeigenschaften:
Typische Dichte: 7.8-7.9 g / cm3
magnetisch
Legierter Stahl
Legierte Stähle enthalten neben Kohlenstoff weitere Legierungselemente, wodurch Härte, Zähigkeit, Ermüdung und Verschleißfestigkeit verbessert werden. Ähnlich wie kohlenstoffarmer Stahl ist auch legierter Stahl anfällig für chemische Korrosion und Korrosion.
Der legierte Stahl 4140 hat insgesamt gute mechanische Eigenschaften sowie eine gute Festigkeit und Zähigkeit. Diese Legierung ist für viele industrielle Anwendungen geeignet, wird jedoch nicht zum Schweißen empfohlen.
Legierter Stahl 4340 kann wärmebehandelt werden, um eine hohe Festigkeit und Härte zu erreichen und gleichzeitig eine gute Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit beizubehalten. Diese Legierung ist schweißbar.
Materialeigenschaften:
Typische Dichte: 7.8-7.9 g / cm3
Magnetisch
Werkzeugstahl
Werkzeugstahl ist eine Art Metalllegierung mit hoher Härte, Steifigkeit, Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit. Sie werden verwendet, um Fertigungswerkzeuge (daher der Name) wie Formen, Matrizen und Formen herzustellen. Um gute mechanische Eigenschaften zu erhalten, muss es wärmebehandelt werden.
Werkzeugstahl D2 ist eine Art verschleißfeste Legierung, seine Härte kann bei 425 ° C gehalten werden. Er wird normalerweise zur Herstellung von Schneidwerkzeugen und Matrizen verwendet.
Werkzeugstahl A2 ist eine Art lufthärtender allgemeiner Werkzeugstahl, der eine gute Zähigkeit und ausgezeichnete Dimensionsstabilität bei hohen Temperaturen aufweist. Es wird normalerweise zur Herstellung von Spritzgussformen verwendet.
Werkzeugstahl O1 ist eine ölhärtende Legierung mit hoher Härte von 65 HRC. Wird häufig für Schneidwerkzeuge und Schneidwerkzeuge verwendet.
Materialeigenschaften:
Typische Dichte: 7.8 g / cm3
Typische Härte: 45-65 HRC
Messing
Messing ist eine Metalllegierung mit guter Bearbeitbarkeit und ausgezeichneter Leitfähigkeit, die sich sehr gut für Anwendungen eignet, die eine geringe Reibung erfordern. Es wird auch häufig in der Architektur verwendet, um aus ästhetischen Gründen Teile mit goldenem Aussehen herzustellen.
Messing c36000 ist eine Art Material mit hoher Zugfestigkeit und natürlicher Korrosionsbeständigkeit. Es ist eines der am einfachsten zu verarbeitenden Materialien und wird daher häufig in Massenanwendungen eingesetzt.
Materialeigenschaften:
Typische Dichte: 8.4-8.7 g / cm3
Nicht magnetisch
ABS
ABS ist eines der am häufigsten verwendeten thermoplastischen Materialien mit guten mechanischen Eigenschaften, ausgezeichneter Schlagzähigkeit, hoher Hitzebeständigkeit und guter Bearbeitbarkeit.
Die geringe Dichte von ABS macht es sehr geeignet für leichte Anwendungen. CNC-bearbeitete ABS-Teile werden normalerweise als Prototypen vor der Massenproduktion durch Spritzguss verwendet.
Materialeigenschaften:
Typische Dichte: 1.00-1.05 g / cm3
Nylon
Nylon, auch als Polyamid (PA) bekannt, ist eine Art Thermoplast, der aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften, guten Schlagzähigkeit, hohen Chemikalienbeständigkeit und Verschleißfestigkeit in technischen Anwendungen weit verbreitet ist. Obwohl es leicht ist, Feuchtigkeit aufzunehmen und aufzunehmen.
Nylon 6 und Nylon 66 sind die am häufigsten verwendeten Sorten in der CNC-Bearbeitung.
Materialeigenschaften:
Typische Dichte: 1.14 g / cm3
Polycarbonat-Faser
Polycarbonat ist ein Thermoplast mit hoher Zähigkeit, guter Bearbeitbarkeit und ausgezeichneter Schlagzähigkeit (besser als ABS). Es kann eingefärbt werden, ist aber in der Regel optisch transparent und eignet sich daher sehr gut für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Flüssigkeitsausrüstung oder Autoglas.
Materialeigenschaften:
Typische Dichte: 1.20-1.22 g / cm3
POM (Delrin)
POM, dessen Handelsname Delrin ist, ist als technischer Thermoplast mit der höchsten Verarbeitbarkeit unter den Kunststoffen bekannt.
POM (Delrin) ist in der Regel die beste Wahl bei der CNC-Bearbeitung von Kunststoffteilen mit hoher Präzision, hoher Steifigkeit, geringer Reibung, ausgezeichneter Dimensionsstabilität bei hohen Temperaturen und sehr geringer Wasseraufnahme.
Materialeigenschaften:
Typische Dichte: 1.40-1.42 g / cm3
PTFE (Teflon)
PTFE, allgemein bekannt als Teflon, ist ein technischer Thermoplast mit ausgezeichneter Chemikalien- und Hitzebeständigkeit und dem niedrigsten Reibungskoeffizienten aller bekannten Feststoffe.
PTFE (Polytetrafluorethylen) ist einer der wenigen Kunststoffe, der Temperaturen über 200 °C standhält und ein hervorragender elektrischer Isolator ist. Es hat jedoch rein mechanische Eigenschaften und wird normalerweise als Auskleidung oder Einlage in einer Baugruppe verwendet.
Materialeigenschaften:
Typische Dichte: 2.2 g / cm3
Polyethylen mit hoher Dichte
Polyethylen hoher Dichte (HDPE) ist eine Art Thermoplast mit einem hohen Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, hoher Schlagfestigkeit und guter Witterungsbeständigkeit.
HDPE ist ein leichtes Thermoplast, das für den Einsatz im Freien und den Transport in Rohrleitungen geeignet ist. Wie ABS wird es häufig zur Herstellung von Prototypen vor dem Spritzgießen verwendet.
Materialeigenschaften:
Typische Dichte: 0.93-0.97 g / cm3
PEEK
Peek ist ein technischer Hochleistungsthermoplast mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften, thermischer Stabilität über einen weiten Temperaturbereich und ausgezeichneter Beständigkeit gegenüber den meisten Chemikalien.
Peek wird aufgrund seines hohen Gewichts-zu-Gewicht-Verhältnisses häufig als Ersatz für Metallteile verwendet. Es bietet auch ein medizinisches Niveau, das Peek für biomedizinische Anwendungen geeignet macht.
Materialeigenschaften:
Typische Dichte: 1.32 g / cm3
Zusammenfassung der Regel
Aluminium 6061 ist das gebräuchlichste CNC-Bearbeitungsmaterial mit den niedrigsten Kosten.
Aufgrund seiner hervorragenden Verarbeitbarkeit ist POM (Delrin) der wirtschaftlichste CNC-Kunststoff.
Wählen Sie eine Metalllegierung für Anwendungen, die eine hohe Festigkeit, Härte und/oder Hitzebeständigkeit erfordern.
Wählen Sie Kunststoffe mit besonderen Materialanforderungen für Leichtbauanwendungen oder Vorspritzprototypen.
Anwendungsbereich verschiedener Materialien
Aluminium
Hauptleistung: Aluminium wird wegen seines Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses und seiner Korrosionsbeständigkeit hoch geschätzt. Es hat auch eine gute Wärmeleitfähigkeit und Leitfähigkeit.
Aluminium 6061-t6:6061 ist eine der am häufigsten verwendeten Aluminiumsorten und wurde weithin verwendet. Das T6-Zeichen verleiht dem Material eine maximale Zugfestigkeit von 276 MPa. Allgemeine Anwendung: Allgemein
Aluminium 7075: Zugfestigkeit beträgt 572 MPa, vergleichbar mit Stahl. Nützlich für Anwendungen mit hoher Beanspruchung, seine Verwendung ist durch hohe Kosten begrenzt. Übliche Anwendungen: Luft- und Raumfahrt, Automobil, Schiff
Aluminium 2024-T3: Die Legierung der Serie 2024-T3 2000 hat ein hohes Festigkeits-Gewichtsverhältnis, die Zugfestigkeit beträgt 400-430 MPa, die Streckgrenze beträgt mindestens 270-280 MPa. T3-Zertifizierung, Lösungsglühen und Kaltverformung wurden durchgeführt. Übliche Anwendungen: Industrie, Luft- und Raumfahrt, medizinische, elektronische Produkte.
Aluminium 5052: Mit 117 MPa ist die Dauerfestigkeit dieser Aluminiumlegierung höher als die der meisten Aluminiumlegierungen. Es hat auch eine ausgezeichnete Seewasser- und Salzsprühbeständigkeit. Übliche Anwendungen: Schiff, Luft- und Raumfahrt, Elektronik.
Aluminium-Mic-6: Ähnlich wie die Aluminiumlegierung der Serie 7000 ist Mic-6 ein Gussplattenmaterial, das üblicherweise in Formen und Substraten verwendet wird. Übliche Anwendungen: Luft- und Raumfahrt, Elektronik, Getriebe.
Messing, Bronze und Kupfer
Hauptmerkmale: Reines Kupfer ist ein weiches und formbares Metall mit hoher thermischer und elektrischer Leitfähigkeit. Messing und Bronze sind Kupferlegierungen. Messing ist eine Mischung aus Kupfer und Zink, Bronze besteht hauptsächlich aus Kupfer und Zinn. Im Allgemeinen wird Messing wegen seiner Bearbeitbarkeit und hohen Festigkeitsbeständigkeit geschätzt. Bronze hat eine geringe Reibungsleistung und eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Messing, Bronze und Kupfer werden normalerweise aus ästhetischen Gründen ausgewählt.
C360-Messing: C360 ist ein gut bearbeitbares Material mit den niedrigsten Kosten aller Messinglegierungen. Branche: Industrie, Gewerbe.
Messing 260: Die am besten formbare Messinglegierung 260 wird häufiger als andere ähnliche Produkte verwendet. Branche: Industrie, Handel.
C932 M07 Lager Bronze: Für leichte Anwendungen ist diese Legierung leicht zu verarbeiten und korrosionsbeständig. Branche: allgemein.
ETP Kupfer C110: Diese Legierung hat die höchste elektrische Leitfähigkeit (100 % IACS) aller Metalle außer Silber (105 % IACS). Branche: Energie, Bauwesen, Medizin.
Kupfer 101: Grundmaterial für viele Messinge und Bronzen, Kupfer 101 hat eine hohe Duktilität (Dehnung 5 % bis 50 %) und Schlagzähigkeit. Branche: Elektronik, Automobil.
Stahl
Hauptmerkmale: Es kann gesagt werden, dass es die größte Auswahl an CNC-Bearbeitungsmaterialien bietet, Stahl hat Edelstahl-, Legierungs-, Werkzeug- und kohlenstoffarme Stahloptionen. Im Allgemeinen hat Stahl gute mechanische Eigenschaften und lässt sich gut verarbeiten.
Stahl 1018: Dieser Allzweckstahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt ist duktil und zum Umformen und Schweißen geeignet. Branche: Allgemein, Zahnrad, Schraube, Mutter.
ASTM A36: A36 ist ein Beispiel für kohlenstoffarmen Stahl und eine kostengünstige Legierung mit guten mechanischen Eigenschaften, einschließlich einer Zugfestigkeit von 400–550 MPa und einer Bruchdehnung von 20 %. Branche: Getriebe, Bauwesen.
Legierter Stahl 4130: Diese multifunktionale Stahllegierung ist hinsichtlich Zusammensetzung (Festigkeitsgrenze (670 MPa), Zähigkeit (Streckgrenze 435 MPa) und Zerspanbarkeit optimiert). Industrie: Luft- und Raumfahrt, Öl und Gas, Automobil.
Edelstahl 304: Die häufigste Edelstahlsorte und repräsentativ für die Grundqualität von Stahl. Die Legierung hat eine höhere Korrosionsbeständigkeit und eine geringere Leitfähigkeit als die meisten anderen Stähle. Es ist nicht geeignet für Anwendungen, die Schweißen erfordern. Branche: Lebensmittel, Schraube, Automobil.
Edelstahl 17-4: Dieser ausscheidungshärtende Edelstahl ist für seine hohe Festigkeit und mechanischen Eigenschaften bekannt und kann durch Wärmebehandlung weiterentwickelt werden. Es hat auch bei 600 Grad Fahrenheit gute mechanische Eigenschaften und eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Dieses Material kann in rauen Umgebungen gut funktionieren. Industrie: Nuklear, Marine, Lebensmittel und Medizin.
Titan
Hauptmerkmale: Obwohl Titan schwerer als Aluminium (aber immer noch leichter als Stahl) ist, ist Titan auch für sein hervorragendes Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit bekannt. Viele Titansorten gelten aufgrund ihrer Härte als schwierig zu verarbeiten.
Titan Grade 2: Grade 2 ist eine gängige Form dieses Metalls mit hoher Festigkeit (Grenze 344 MPa) und ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit. Es wird normalerweise zur Herstellung von Wärmetauschern verwendet. Industrie: Luft- und Raumfahrt, Automobil, Chemie.
Titan 6Al-4V: Eine weitere häufig verwendete Titansorte, diese Legierung ist die beste Wahl, wenn eine geringe Dichte (4.429 – 4.512 g / cm3) und eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind. Industrie: Medizin, Luft- und Raumfahrt, Marine, Erdgas.
Zink-Legierung
Hauptmerkmal: Zink wird in der CNC-Bearbeitung nicht häufig verwendet, da die meisten Sorten für die Verarbeitung zu spröde sind. In einigen spezifischen Formen wird das Material leicht zu verarbeiten und leicht zu handhaben.
Zinklegierungsplatte 500: eine Stranggusslegierung mit bearbeitbarem Zink mit guter elektrischer Leitfähigkeit und hoher Korrosionsbeständigkeit. Branche: Architektur.
Kunststoff Material
Hauptmerkmale: Einige industrielle Kunststoffe sind leicht und robust und können als kostengünstige Alternativen zu Metallteilen betrachtet werden. Kunststoffe sind in allen Branchen weit verbreitet.
Abs: Dieser gängige hochfeste Thermoplast mit elektrischer Isolierung ist ideal für kostengünstige, leichte Formen und Prototypen. Branche: Allgemein, Medizin, Automobil, Elektronik.
Acetal: Delrin ist der am einfachsten zu verarbeitende Kunststoff. Es hat eine ausgezeichnete Steifigkeit (Biegefestigkeit 82.7 MPa), geringe Reibung und gute Feuchtigkeitsbeständigkeit. Branche: Allgemein, Getriebe, Elektronik, Medizin, Bauwesen.
Nylon 6 / 6: Gemeinsames Polyamid, Nylon 6 / 6 (oder kurz 66) hat eine hohe mechanische Festigkeit (66 MPa), Steifheit und Stabilität unter thermischer und chemischer Einwirkung. Branche: Automobil, Elektronik, Getriebe, Rohre.
Peek: Dieser fortschrittliche Thermoplast kann bei allen Arten von Gelegenheiten mit hohen mechanischen Anforderungen verwendet werden. Branche: Medizin, Luft- und Raumfahrt, Automobil, Elektronik.
Polycarbonat: Allgemein bekannt als PC, dieser transparente Kunststoff hat hervorragende optische Eigenschaften. Es ist robust, leicht und robust mit hoher Schlagfestigkeit (600 – 850 J / M). Industrie: Allgemein, Elektronik, Luftfahrt, Automobil, Pipeline.
Finishing-Dienstleistungen
Der Endbearbeitungsservice nach der Bearbeitung kann das Aussehen, die Oberflächenrauheit, die Härte und die chemische Beständigkeit der hergestellten Teile verändern. Nachfolgend finden Sie einen kurzen Überblick über die gängigsten Oberflächenbehandlungen für die CNC-Bearbeitung.
Bearbeitete
Die bearbeiteten Teile haben die strengsten Toleranzen, da keine zusätzliche Bearbeitung an ihnen erforderlich ist. Die Markierung entlang der Bahn des Schneidwerkzeugs ist jedoch sichtbar. Die Standardoberflächenrauheit von bearbeiteten Teilen beträgt 3.2 μm (125 μin), die durch weitere Bearbeitung auf 0.4 μm (16 μin) reduziert werden kann.
Die strengste Maßtoleranz.
Keine zusätzlichen Kosten (Standard-Oberflächenbehandlung).
Perlenstrahlen
Perlstrahlen verleiht den bearbeiteten Teilen eine einheitliche matte oder satinierte Oberfläche, wodurch alle Werkzeugspuren beseitigt werden.
Perlstrahlen wird hauptsächlich aus ästhetischen Gründen verwendet, da die erzielte Oberflächenrauhigkeit nicht garantiert werden kann. Wichtige Oberflächen oder Merkmale wie Löcher können maskiert werden, um Dimensionsänderungen zu vermeiden.
Ein angenehmes mattes oder satiniertes Finish.
Kostengünstige Oberflächenbehandlung.
Stellen Sie unterschiedliche Rauheit bereit.
Eloxieren (transparent oder farbig)
Eloxieren fügt der Oberfläche von Aluminiumteilen eine dünne und harte, nichtleitende Keramikbeschichtung hinzu, um deren Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit zu verbessern.
Kritische Bereiche können maskiert werden, um strenge Toleranzen einzuhalten. Eloxierte Teile können gefärbt werden, um eine glatte, schöne Oberfläche zu erzeugen.
Haltbares, schönes Aussehen.
Kann auf das Lumen aufgetragen werden.
Kann in jedem Pantone-Farbton eingefärbt werden.
Hartbeschichtung Eloxieren
Das Anodisieren von Hartbeschichtungen erzeugt dicke Keramikbeschichtungen mit hoher Dichte, die eine hervorragende Korrosions- und Verschleißfestigkeit bieten.
Das Hartanodisieren eignet sich für funktionale Anwendungen. Eine typische Schichtdicke von 50 μm wird normalerweise nicht aufgebracht. Kritische Bereiche können maskiert werden, um strenge Toleranzen einzuhalten.
Hochverschleißfeste Beschichtung für technische High-End-Anwendungen.
Kann auf das Lumen aufgetragen werden.
Gute Dimensionskontrolle.
Pulverbeschichtung
Die Pulverbeschichtung fügt der Oberfläche der Teile eine Schicht aus einer starken, verschleißfesten und korrosionsbeständigen schützenden Polymerbeschichtung hinzu.
Es kann auf Teile aus jedem Material aufgetragen werden und hat eine Vielzahl von Farben zur Auswahl.
Robuste, verschleißfeste und korrosive Beschichtungen für funktionelle Anwendungen.
Es hat eine höhere Schlagfestigkeit als Eloxieren.
Kompatibel mit allen metallischen Materialien.
Siebdruck
Der Siebdruck ist eine kostengünstige Möglichkeit, Text oder Logo aus ästhetischen Gründen auf die Oberfläche von CNC-Bearbeitungsteilen zu drucken.
Es kann zusätzlich zu anderen Veredelungen wie Eloxieren verwendet werden. Nur der gedruckte Inhalt kann auf die Außenfläche des Teils aufgebracht werden.
Drucken Sie benutzerdefinierten Text oder Logos zu geringen Kosten.
Erhältlich in einer Vielzahl von Farben.
Tipps zur Reduzierung des Budgets Ihres CNC-Projekts
Die Kosten für CNC-Bearbeitungsteile hängen von folgenden Faktoren ab:
Bearbeitungszeit und Modellkomplexität: Je komplexer die Geometrie des Teils, desto länger die Bearbeitungszeit und desto höher die Kosten.
Anlaufkosten: Diese beziehen sich auf die Vorbereitung der CAD-Datei und die Prozessplanung, aber die Kosten sind im Grunde fest. Es gibt Möglichkeiten, die Stückpreise durch Skaleneffekte zu senken.
Materialkosten und Oberflächenbehandlung: Die Kosten für Schüttgüter und die einfache Verarbeitung von Materialien wirken sich stark auf die Gesamtkosten aus.
Fassen wir zusammen
Die 3-Achsen-CNC-Fräsmaschine kann Teile mit relativ einfacher Geometrie kostengünstig und mit ausgezeichneter Genauigkeit herstellen.
Die Stückkosten einer CNC-Drehmaschine sind am niedrigsten, sie eignet sich jedoch nur für Teile mit Rotationssymmetrie.
Die von einer 5-Achsen-CNC-Fräsmaschine mit Index hergestellten Teile haben die Eigenschaften, dass sie sich nicht schnell mit einer der Hauptwellen ausrichten lassen und eine hohe Präzision aufweisen.
Die Teile, die mit einer kontinuierlichen 5-Achsen-CNC-Fräsmaschine hergestellt werden, haben eine hochkomplexe „organische“ Geometrie und eine glatte Kontur, aber die Kosten sind hoch.
Das CNC-Fräszentrum kombiniert die Vorteile des CNC-Drehens und des CNC-Fräsens in einem System, um komplexe Teile kostengünstiger als andere 5-Achsen-CNC-Systeme herzustellen.
CNC-Bearbeitungsteile sind in allen Lebensbereichen weit verbreitet. Bei ddprototype bedienen wir eine Vielzahl von Bereichen, darunter:
medizinische Versorgung
Auto
Fahrrad
Roboter
Luft- und Raumfahrt
Schiff
landwirtschaftliche Maschinen
elektronisches Produkt
Kamera und andere Präzisionsfertigungsteile aller Lebensbereiche