Kövess engem: 
Rozsdamentes acél vs alumínium, ami jobb a CNC megmunkálási projektjéhez
A CNC megmunkálás az egyik legelterjedtebb egyedi alkatrészek és prototípusok gyártási módja. A számítógépes numerikus vezérlés folyamata nagymértékben automatizált, és a sebesség, a gyártási hatékonyság és a pontosság tekintetében felülmúlja más hagyományos gyártási folyamatokat. De a megfelelő anyag kiválasztása a CNC megmunkálási projekthez szintén kihívást jelent, számos tényezőt figyelembe kell venni, beleértve a mechanikai tulajdonságokat, a költségeket, a szilárdságot, a súlyt, a megmunkálhatóságot, a korrózióállóságot és a felületi minőséget.
CNC megmunkálás több száz fémanyaggal kompatibilis, amelyek közül a rozsdamentes acél és az alumínium a legnépszerűbbek az egyedi alkatrészek és prototípusok számára. Az alumínium és a rozsdamentes acél hasonló megjelenésű, mindkettő sokoldalú, és mindkét anyagból készült termékek mindig megtalálhatók körülöttünk. A rozsdamentes acél felhasználási területei a főzőedényektől és a fogyasztási cikkektől az építőiparig, sőt a hajókig, orvosi eszközökig stb. Az alumínium könnyű súlyú, és széles körben használják sportszerekben, kerékpárokban, autókban és a repülőgépiparban. Hogyan lehet tehát megkülönböztetni a két legnépszerűbb fémanyagot? Rozsdamentes acél vs alumínium, melyik a jobb a CNC megmunkálási projektjéhez? Ma különböző szempontok alapján elemezzük a két fém közötti különbséget, hogy segítsünk Önnek a megfelelőbb anyag kiválasztásában.
Rozsdamentes acél kontra alumínium: Elemi összetétel
Az anyag elemi összetétele kritikus a CNC megmunkálási projekteknél, mivel a fém összetétele nagymértékben befolyásolja a keménységet, a korrózióállóságot, a tartósságot és a szilárdságot. A rozsdamentes acél vasötvözet, amely legalább 10.5% krómot tartalmaz, és további elemek közé tartozik az alumínium, a szilícium, a kén, a nikkel, a szelén, a molibdén, a nitrogén, a titán, a réz és a nióbium, amelyek aránya körülbelül 0.03% -1%. A króm jelenléte meghatározza a rozsdamentes acél kiváló tulajdonságait a hőállóság és a korrózióállóság tekintetében. Az alumínium további elemei: alumínium, szilícium, cink, magnézium, mangán, réz, vas, titán, króm, cirkónium stb.
A főbb rozsdamentes acélötvözetek összetétele
Ötvözet minőségek | %C | % Mn | %P | %S | % Si | % Cr | % Ni | %Mo |
SS304 | 0.040 | 1.580 | 0.024 | 0.040 | 0.400 | 18.35 | 8.040 | 0.070 |
SS304L | 0.010 | 1.638 | 0.023 | 0.002 | 0.412 | 18.56 | 8.138 | 0.364 |
SS316 | 0.080 | 2.000 | 0.045 | 0.030 | 1.000 | 16.80 | 11.20 | 2.500 |
SS316L | 0.020 | 1.390 | 0.024 | 0.080 | 0.480 | 16.80 | 10.22 | 2.080 |
Főbb alumíniumötvözetek összetétele
Ötvözet | % Cu | %Mg | % Mn | % Si | %Zn |
2024 | 4.4 | 1.5 | 0.6 | 0 | 0 |
6061 | 0 | 1 | 0 | 0.6 | 0 |
7005 | 0 | 1.4 | 0 | 0 | 4.5 |
7075 | 1.6 | 2.5 | 0 | 0 | 5.6 |
356.0 | 0 | 0.3 | 0 | 7 | 0 |
Rozsdamentes acél kontra alumínium: Korrózióállóság
Mivel a rozsdamentes acél króm-, vas- és nikkelkomponenseket tartalmaz, ami meghatározza, hogy a rozsdamentes acél kiváló korrózióállósággal rendelkezik. A króm passziváló védőréteget képez a rozsdamentes acél felületén, és öngyógyító funkcióval rendelkezik. Az alumínium kiváló korrózióállóságának oka, hogy felületén egy védő oxidréteg található, amely megakadályozza a rozsdásodást és megóvja a korrózió egyéb formáitól.
Rozsdamentes acél kontra alumínium: elektromos vezetőképesség
A réz, mint az elektromos vezetőképesség szabványa, 100%-os vezetőképességgel rendelkezik. A rezet referenciaként használva az alumínium vezetőképessége 61%, és körülbelül 30%-kal könnyebb, mint a réz. A rozsdamentes acél vezetőképessége 3.5%-a a rézének, ezért rossz elektromos vezető. Az alumínium az ideális anyag, ha a vezetőképesség az első elem a CNC megmunkálási projektjéhez. Valójában az alumínium az első választás elektromos és nagyfeszültségű vezetékek nagy távolságra történő szállítására is.
Rozsdamentes acél kontra alumínium: hővezető képesség
A hővezető képesség az első szempont a hűtőbordák egyedi alkatrészei vagy prototípusai esetében. Ez az oka annak, hogy az alumínium gyakran ideális anyag klímaberendezésekhez vagy radiátorokhoz. Az alumínium hővezető képessége 1460 BTU-in/óra-ft²-°F (210 W/mK), ami jobb, mint a rozsdamentes acél, de az alumínium alacsonyabb olvadáspontú, és 400 Celsius-fok felett meglágyul, sőt megolvad, elveszítve tulajdonságait. A rozsdamentes acél hővezető is, így jobban használható magas hőmérsékleten.
Rozsdamentes acél vs alumínium: Olvadáspont
Az anyag olvadáspontja nagyon fontos a CNC megmunkálási projekteknél. Az alkatrészek magas hőmérsékleten működnek, és ha elérik az olvadáspontjukat, szilárdból folyékonyakká alakulnak, és elveszítik funkciójukat. Alacsonyabb olvadásponttal az anyag alkalmasabb présöntésre vagy extrudálásra. A rozsdamentes acél olvadáspontja az ötvözőelemektől függően változik, és körülbelül 1230 °C és 1530 °C között van. Az alumínium olvadáspontja viszonylag alacsony, körülbelül 660.37 °C. Ez azt jelenti, hogy ha a hőállóság elsődleges szempont a CNC megmunkálási projektje során, akkor a rozsdamentes acélt részesítik előnyben, mint az alumíniumot.
Rozsdamentes acél vs alumínium: Keménység
A fém keménysége a fémfelületen a maratással, deformációval, benyomódással és karcolással járó feszültségi teljesítményre utal. A Brinell keménységet általában az anyag keménységének mutatójaként használják. A rozsdamentes acél az ötvözőelemektől függően változik. Az átlagos Brinell keménység 80 és 600 között van, ami azt jelzi, hogy a rozsdamentes acél nagy keménységű és nehezen alakítható. Az alumínium Brinell keménysége 15H körül van, ami viszonylag puha. A rozsdamentes acél ideális, ha a keménység az elsődleges szempont CNC megmunkálási projektjénél.
Rozsdamentes acél vs alumínium: Súly
Az alumínium sűrűsége megközelítőleg 2.7 g/cm 3, míg a rozsdamentes acélé 8.0 g/cm 3 . Ugyanaz a térfogatú rozsdamentes acél körülbelül háromszorosa az alumínium tömegének, tehát az alumínium sokkal könnyebb, mint a rozsdamentes acél. A könnyű alumíniumot széles körben használják repülőgépekben, hajókban, építőiparban és más területeken.
Rozsdamentes acél vs alumínium: Tartósság
Mind a rozsdamentes acél, mind az alumínium kiváló tartóssággal rendelkezik, és kétségtelen, hogy a rozsdamentes acél keményebb és erősebb, mint az alumínium. Ezért gyakran használnak rozsdamentes acélt teherautó- és autóalkatrészek gyártására. A rozsdamentes acél ideális, ha a tartósság elsődleges szempont a CNC megmunkálási projektjénél.
Rozsdamentes acél kontra alumínium: Feldolgozhatóság
Az anyag megmunkálhatósága arra utal, hogy egy egyedi alkatrész vagy prototípus milyen könnyen gyártható CNC marással, CNC esztergálással vagy bélyegzéssel. Mind a rozsdamentes acél, mind az alumínium könnyebben megmunkálható CNC-vel. Az alumínium lágyabb és kevésbé merev, így a CNC megmunkálási alumínium is viszonylag olcsó. A kétféle anyagot összehasonlítva a rozsdamentes acél CNC megmunkálása körülbelül háromszor olyan nehéz, mint az alumínium.
Rozsdamentes acél kontra alumínium: alakíthatóság
A rozsdamentes acélhoz képest az alumínium lágyabb, olvadáspontja alacsonyabb, és könnyebben alakítható. A rozsdamentes acél erős, és nem vetemedik vagy deformálódik erő hatására, de ha az alakíthatóság az elsődleges szempont a projektnél, akkor is az alumínium a legjobb választás.
Rozsdamentes acél vs alumínium: Forraszthatóság
Mind a rozsdamentes acél, mind az alumínium könnyen hegeszthetőnek számít, de az alumínium hegesztése több szakmai tudást és készségeket igényel, és ügyelni kell arra, hogy az alumínium hegesztése során ne repedés keletkezzen.
Rozsdamentes acél kontra alumínium: folyáshatár
A folyáshatár arra a feszültségre utal, amelynél az anyag tartósan deformálódni kezd. A rozsdamentes acél folyáshatára az ötvözőelemektől függően változik, 25 MPa és 2500 MPa között. Az alumíniumötvözetek folyáshatára 7 MPa és 11 MPa között mozog. Ezért a rozsdamentes acél folyáshatára sokkal magasabb, mint az alumíniumé.
Rozsdamentes acél vs alumínium: Szakítószilárdság
A rozsdamentes acél szakítószilárdsága 34.5 – 3100 MPa, míg az alumínium szakítószilárdsága 90 MPa, egyes hőkezelhető alumíniumötvözetek, például az alumínium 7075 szakítószilárdsága pedig 690 MPa fölé is növelhető. Látható, hogy a rozsdamentes acél szakítószilárdsága sokkal nagyobb, mint az alumíniumé.
Rozsdamentes acél kontra alumínium: nyírószilárdság
A nyírószilárdság az anyag nyíróterhelésekkel szembeni ellenállására utal. A rozsdamentes acél nyírószilárdsága 74.5-597 MPa, míg az alumíniumé 85-435 MPa között van. A rozsdamentes acél nyírószilárdsága erősebb, mint az alumíniumé.
Rozsdamentes acél vs alumínium: Költség
A rozsdamentes acél és az alumínium különböző tulajdonságokkal rendelkezik a különböző ötvözőelemek miatt, köztük sok különböző típus, például martenzites rozsdamentes acél, ferrites rozsdamentes acél, duplex rozsdamentes acél, ausztenites rozsdamentes acél, csapadékkeményedéses rozsdamentes acél stb., míg az alumínium típus ott van 1-9 sorozatúak. Általában a rozsdamentes acél CNC megmunkálása többe kerül, mint az alumínium.
Rozsdamentes acél kontra alumínium: Alkalmazási kör
A rozsdamentes acél304, 316 és más ausztenites rozsdamentes acélok a legnépszerűbbek az erősség, a korrózióállóság és a költségek kiváló egyensúlya miatt. A 430-as és 434-es fokozat a népszerű ferrites rozsdamentes acél, míg a 420-as rozsdamentes acél (általában lágyított formában) a martenzites rozsdamentes acélok népszerű választása. A rozsdamentes acél felhasználási területei közé tartozik a repülőgépipar, a mezőgazdaság, az építőipar, az autóipar, az építőipar, az elektronika, az élelmiszeripar, a háztartási gépek, a gyártás, a tengerészet, az orvostudomány, az olaj- és gázipar, a gyógyszeripar, az energiatermelés, a cellulóz- és papíripar, a sportfelszerelések és más iparágak.
Alumínium: A legnépszerűbb alumínium modellek közé tartozik a 2024, 5052, 6061, 6063 és 7075, amelyek közül az 5052 alumínium kiváló tengervíz-korrózióállósággal rendelkezik, és ez az első választás tengeri alkatrészek gyártásához. Az alumínium felhasználási területei közé tartozik a repülőgépipar, az orvostudomány, az autóipar, a vegyi feldolgozás, a hőelvezető alkatrészek, az elektronikai termékek, a hajómérnöki, az energiarendszerek stb.
Foglalja össze
Az alumínium rozsdaállóságáról, könnyű súlyáról, valamint általános korrózióállóságáról és szilárdságáról ismert.
A rozsdamentes acél kiváló korrózióállósággal és szakítószilárdsággal rendelkezik, súlya pedig körülbelül háromszorosa az alumíniuménak.
A rozsdamentes acél kiváló hőállóságú, míg az alumínium kiváló hővezető képességgel rendelkezik, de az alumínium olvadáspontja miatt nem bírja a magas hőmérsékletű alkalmazásokat.
A rozsdamentes acél hegesztési teljesítménye jobb, mint az alumíniumé.
Az alumínium az első választás a könnyű vezető anyaghoz, amely jó egyensúlyt biztosít a vezetőképesség és a költség között.
Az alumínium alkalmasabb présöntésre vagy extrudálásra, míg az ausztenites rozsdamentes acél jó alakíthatósággal rendelkezik, és nem igényel további feldolgozást.
A rozsdamentes acél és az alumínium ára nagymértékben ingadozik a különböző modellek szerint. Általában a CNC megmunkálású rozsdamentes acél drágább, mint az alumínium.