나를에 따라 
CNC 가공을 위한 완벽한 가이드
이 문서에서는 전체 가이드를 소개합니다. CNC 가공 장단점, 디자인 규칙 및 기술, 재료 선택, 비용 절감, 마감 서비스 등을 포함하여 전 세계 디자이너가 아이디어를 이상적인 플라스틱 또는 금속 부품으로 변환할 수 있도록 돕습니다. 온라인으로 CNC 가공 서비스 우리는 주문형 부품을 주문하는 것이 간단하고 빠르고 간단해야 한다고 믿습니다. DDPROTOTYPE의 개념은 세계의 제조 업계, 헌신 프로토 타입 가공 금속 및 플라스틱의 소량 제조. 우리는 20년의 CNC 가공 경험, 3000제곱미터의 작업장, 수십 대의 3축 및 5축 CNC 기계 및 일본의 EDM / WEDM 기계 및 Hexagon CMM과 같은 독일, 미국 및 일본의 보조 장비를 보유하고 있습니다. 디자이너의 모든 에너지가 제품 디자인에 집중되도록 하십시오. DDPROTOTYPE은 이미 Areva, Olympus, ABB 등과 같은 세계 상위 350대 기업을 포함하여 전 세계 50개 이상의 국가에서 500명 이상의 고객에게 서비스를 제공했습니다. .
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CNC 가공 공정이란 무엇입니까?
CNC 머시닝은 재료를 빼고 제거하여 최종 형태로 원료를 가공합니다. 구멍, 채널 또는 보이드를 드릴링하여 금속 또는 플라스틱 블랭크를 테이퍼, 직경 및 모양이 다른 부품으로 만듭니다. 이것은 특정 형태의 부품을 생산하기 위해 재료가 추가되고 적층되는 다른 유형의 가공(예: 적층 제조)과 극명한 대조를 이룹니다. 이는 또한 금형을 사용하여 다양한 재료 상태의 재료를 사출하고 성형 부품을 형성하는 사출 성형과 대조됩니다. CNC 가공은 금속, 플라스틱, 목재, 유리, 발포체 및 기타 복합 재료를 포함한 다양한 재료에 널리 사용됩니다. 이러한 다양성으로 인해 CNC 가공은 전체 산업에서 인기 있는 선택이 되었으며 설계자와 엔지니어는 부품을 효율적이고 정확하게 제조할 수 있습니다.
CNC 가공 작업은 XNUMX단계를 따릅니다.
부품 설계
CNC 가공으로 생산된 부품은 일반적으로 초기 설계로 CAD 소프트웨어로 시작합니다. 설계 단계에서 엔지니어는 성능 최적화를 위한 매개변수, 최종 부품의 작업 조건 및 허용 가능한 공차 변동 수준과 같이 필요한 최종 제품의 모든 측면을 신중하게 고려할 것입니다.
디자인 변환
초기 설계 단계 후에 CAD 모델은 CAM(Computer Aided Manufacturing) 소프트웨어를 사용하여 기능적인 CNC 프로그램으로 변환되어야 합니다. CAM 소프트웨어는 원본 CAD 모델 파일에서 기하학적 요구 사항을 추출하고 이를 CNC 호환 프로그래밍 언어(예: G 코드 또는 M 코드)로 변환하여 기계의 기계적 작동을 결정할 수 있습니다.
CNC 공작 기계 준비
다음으로 CNC 기계 작업자는 CNC 프로그램에서 요구하는 사양에 따라 기계와 재료를 설정해야 합니다. 작업자는 올바른 절단 또는 드릴링 도구가 올바르게 설치되고 적절한 드릴 또는 엔드밀과 일치하는지 확인합니다. 또한 작업자는 일반적으로 고정된 고정 장치 또는 CNC 공작 기계에 직접 장착된 공작물을 설정해야 합니다.
프로그래밍된 작업 수행
마지막으로 CNC 기계 작업자는 필요한 기계적 프로세스를 수행합니다. 작동 중 CNC 프로그램은 공작 기계의 움직임을 정밀하게 제어합니다.
CNC 가공 장점: 시기 적절하고 신뢰할 수 있으며 정확하고 강력합니다.
CNC 밀링 회전은 매우 정확하고 반복 가능한 프로세스입니다. 사양에 따라 + / – 0.001 "- 0.005"의 허용 오차를 얻을 수 있습니다. 기계는 필요한 경우 주 24일, 주 7시간 안정적으로 작동하도록 프로그래밍할 수 있으므로 CNC 밀링은 주문형 부품을 생산하는 가장 좋은 방법 중 하나입니다. 표준 도구를 사용하는 CNC 가공은 오래된 부품을 교체하거나 고객에게 전문적인 업그레이드를 제공하는 것과 같이 맞춤형 일회용 부품을 만드는 데 특히 유용합니다. 단품 생산 규모를 10000개 이상으로 확장하는 것도 고려할 수 있습니다. 장비의 수, 크기 및 복잡성에 따라 구성 요소의 처리 시간은 하루 정도로 짧을 수 있습니다. 운송 및 배송을 통해 XNUMX주일 이내에 마감일을 맞출 수 있습니다.
CNC 가공 기술의 또 다른 주요 이점은 달성 가능한 기계적 특성입니다. 선택한 금속 또는 플라스틱의 모든 바람직한 기계적 특성은 사출 성형 또는 적층 제조에서와 같이 열간 변형 대신 블랭크 재료를 절단하여 유지할 수 있습니다. CNC 밀링 및 터닝은 50가지 이상의 산업 등급 금속, 합금 및 플라스틱을 가공할 수 있습니다. 이 선택에는 알루미늄, 황동, 청동, 티타늄, 스테인리스 스틸, 픽, ABS 및 아연이 포함됩니다. CNC 가공을 위한 유일한 재료 요구 사항은 부품이 고정 및 절단에 충분한 경도를 가져야 한다는 것입니다. 가장 비용 효율적인 CNC 가공 부품을 얻으려면 각 부품의 비용을 분산시키기 위해 생산 능력을 확장하는 것이 좋습니다. CNC 가공 횟수가 수십 또는 수백에 이르면 단가가 점차 낮아집니다. CNC 부품의 구조적 대량 생산 및 운송은 폐기물 또는 재고 비용을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
단점: 기하학적 복잡성의 비용
고성능 CNC 머시닝을 사용할 때의 한 가지 절충안은 기하학적 복잡성에는 비용이 따른다는 것입니다. 단순하고 부피가 큰 부품은 CNC 밀링 및 터닝에 가장 적합한 디자인입니다. 이 도구의 사용 정도는 공작 기계의 샤프트 수와 관련이 있지만 도구의 영향으로 인해 항상 몇 가지 설계 제한이 있습니다. 즉, 더 많은 축을 사용할수록 기능이 더 복잡해집니다. 또 다른 절충안은 CNC 처리의 시작 비용이 높을 수 있다는 것입니다. CNC 밀링 머신 및 선반에 도구를 설정, 로드 및 프로그래밍하려면 훈련된 전문가가 있어야 합니다. 다행히 이 비용은 고정되어 있으므로 여러 부품에 동일한 설정을 사용하면 더욱 경제적입니다. 부품을 최소한으로 재배치하여 비용을 절약할 수도 있습니다. 부품을 수동으로 재배치할 필요가 없기 때문에 5축 이상의 샤프트를 가공하는 것이 다면체 형상에서 더 경제적인 경우가 있습니다.
CNC 밀링
CNC 밀링에서는 부품을 기계에 설치하고 회전 절삭 공구를 사용하여 재료를 제거합니다. 다음은 기본 CNC 밀링 프로세스의 개요입니다. 먼저 CAD 모델을 CNC 기계가 해석할 수 있는 일련의 명령(g 코드)으로 변환합니다. 이것은 일반적으로 제공된 기술 도면을 사용하여 기계에서 작업자가 수행합니다. 그런 다음 재료 조각(블랭크 또는 공작물이라고 함)을 특정 크기로 자른 다음 바이스를 사용하여 구축된 플랫폼에 배치하거나 기계에 직접 장착합니다. . 정확한 위치 지정 및 정렬은 일반적으로 특수 측정 도구가 사용되는 정확한 부품 제조의 핵심입니다.
다음으로 특수 절단 도구를 사용하여 매우 빠른 속도로(킬로 RPM) 회전하여 블랭크에서 재료를 제거합니다. 일반적으로 설계된 부품을 만드는 데 여러 단계가 필요합니다. 첫째, 재료는 블랭크에 대한 대략적인 형상을 제공하기 위해 낮은 정밀도로 빠르게 제거됩니다. 그런 다음 하나 이상의 마무리 패스를 사용하여 최종 부품을 생산합니다. 모델에 단일 설정에서 절삭 공구로 얻을 수 없는 기능이 있는 경우(예: 뒷면에 슬롯이 있는 경우) 부품을 뒤집고 위의 단계를 반복하십시오.
가공 후 부품에 디버링이 필요합니다. 디버링은 가공 중 재료 변형으로 인해 날카로운 모서리에 남아 있는 작은 결함(예: 드릴 비트가 관통 구멍에서 멀리 떨어져 있어 결함)을 제거하는 수동 프로세스입니다. 다음으로 기술 도면에 공차가 지정되면 키 치수가 확인됩니다. 그런 다음 부품을 사용하거나 후처리할 수 있습니다. 대부분의 CNC 밀링 시스템에는 X, y 및 Z 축의 세 가지 선형 자유도가 있습니다. 5자유도가 있는 고급 시스템에서는 베드 및/또는 비트(A 및 B 축)도 회전할 수 있습니다. XNUMX축 CNC 시스템은 기하학적 복잡성이 높은 부품을 생산할 수 있으며 다양한 공작 기계 설정이 필요하지 않습니다.
CNC 터닝
CNC 터닝에서 부품은 회전하는 척에 설치되고 고정된 절삭 공구는 재료를 제거하는 데 사용됩니다. 이러한 방식으로 중심축을 따라 대칭인 부품을 만들 수 있습니다. 터닝 부품은 일반적으로 밀링 부품보다 더 빠르고 저렴하게 생산됩니다.
다음은 CNC 터닝에서 따라야 할 단계에 대한 요약입니다.
먼저 CAD 모델에서 G 코드를 생성한 후 적절한 직경의 실린더를 CNC 공작 기계에 로드합니다.
부품이 고속으로 회전하기 시작하고 고정된 절단 도구가 프로파일을 추적하고 디자인의 형상이 생성될 때까지 재료를 점차적으로 제거합니다. 센터 드릴과 내부 절삭 공구를 사용하여 중심 축을 따라 구멍을 만들 수도 있습니다.
부품을 뒤집거나 이동해야 하는 경우 프로세스를 반복합니다. 그렇지 않으면 부품을 재고에서 잘라내어 사용하거나 추가로 후처리할 수 있습니다.
일반적인 CNC 터닝 부품은 원통형 블랭크에서 재료를 제거하여 만듭니다.
일반적으로 CNC 터닝 시스템(선반이라고도 함)은 원통형 프로파일이 있는 부품을 제조하는 데 사용됩니다. 비원통 부품은 CNC 밀링 도구가 장착된 최신 다축 CNC 터닝 센터를 사용하여 제조할 수 있습니다. 이 시스템은 CNC 터닝의 높은 생산성과 CNC 밀링 기능을 결합하고 캠축 및 방사형 압축기 임펠러와 같은 회전 대칭을 가진 다양한 형상을 생성할 수 있습니다. CNC 선삭 작업에서 공작물이 스핀들에서 고속으로 회전할 때 절삭 공구는 정지 상태를 유지합니다. CNC 터닝은 엄격한 공차로 원통형 부품을 신속하게 생산할 수 있습니다. 예를 들어 ddprototype CNC 선반은 최대 직경 152인치, 길이 240인치의 부품을 생산하면서도 ±0.001인치의 엄격한 허용 오차를 유지합니다.
밀링과 터닝 시스템 사이의 경계가 모호하기 때문에 이 백서의 나머지 부분에서는 보다 일반적인 제조 프로세스인 CNC 밀링에 중점을 둡니다.
CNC 공작 기계의 종류
가장 일반적인 유형의 CNC 기계는 절삭 공구를 사용하여 공작물에서 과도한 재료를 제거하는 기계입니다. CNC 기계는 워터젯 절단 및 방전 가공(EDM)으로 작동하지만 이 가이드에서는 3축 및 다축 CNC 기계에 중점을 둡니다.
3축 CNC 공작 기계
3축 CNC 밀링 머신은 가장 일반적인 형상을 생성하는 데 사용할 수 있기 때문에 매우 일반적입니다. 프로그래밍 및 작동이 비교적 쉽기 때문에 초기 처리 비용이 상대적으로 낮습니다. 공구 접근은 CNC 밀링에서 설계 제약이 될 수 있습니다. 세 개의 축만 사용할 수 있으므로 일부 영역에 액세스할 수 없습니다. 공작물을 한 번만 회전하면 되는 경우에는 큰 문제가 되지 않지만 여러 번 회전해야 하는 경우에는 인건비와 가공비가 급격히 증가합니다. 3축 기계를 사용하면 절단 도구가 직선 XNUMX차원 벡터(상하, 좌, 우, 전, 후)를 따라 이동할 수 있습니다.
다축 CNC 공작 기계
다축 CNC 공작 기계는 3축 공작 기계와 유사하지만 기계적 운동의 자유도가 더 높습니다. 예를 들어, 다축 공작 기계는 회전 및 대각선 절단 작업을 사용할 수 있습니다. 다축 CNC 공작 기계에는 세 가지 주요 유형이 있습니다.
인덱싱 5축 CNC 밀링 머신
밀링 머신이 작동 중에 XNUMX개의 선형 축만을 따라 절단할 수 있더라도 작업자는 두 작업 사이의 다음 절단을 위해 베드와 커터 헤드를 계속 회전할 수 있으므로 성형 능력이 향상됩니다.
연속 5축 CNC 밀링 머신
이 기계 유형은 작동 중에 XNUMX개의 선형 축과 XNUMX개의 회전 축을 따라 연속 동작을 허용합니다. 이를 통해 운영자는 대상 아티팩트에서 매우 복잡한 테이블을 생성할 수 있습니다.
밀링 터닝 센터
밀링 터닝 센터는 CNC 선반과 CNC 밀링 머신의 기능을 결합합니다. 공작물을 고속으로 회전하거나 밀링 작업을 위해 스핀들에 정확하게 배치할 수 있습니다.
모든 다양한 기계 구성 중에서 가장 간단한 설정은 3축 CNC 밀링으로, 일반적으로 공차가 높은 간단한 부품을 만드는 가장 저렴한 방법입니다. 나사 및 커플링과 같은 원통형 공작물이 필요한 경우 선반에서 CNC 선삭 작업도 비용 경쟁력이 매우 높은 프로세스입니다. 일반적으로 유사한 부품의 경우 선반 비용이 15축 공작 기계보다 XNUMX% 저렴합니다.
5축 CNC 가공을 사용할 때 인덱싱 5축 CNC 밀링과 연속 5축 CNC 밀링의 두 가지 옵션이 있습니다. 5축 CNC 밀링에서 공작물이 자동으로 회전하여 커터가 밀링 기능을 더 쉽게 사용할 수 있습니다. 고정 장치에서 부품을 제거하지 않고 밀링 단계 사이에 두 가지 추가 동작 방향이 수행됩니다. 연속 5축 CNC 밀링의 차이점은 공작물을 절단할 때 기계가 동시에 모든 방향으로 이동할 수 있다는 것입니다. 두 프로세스 모두 수동으로 공작물을 재배치하는 것과 관련된 비용 증가와 잠재적인 인적 오류를 제거합니다. 이러한 장점 때문에 3축 가공은 복잡한 부품에 가장 적합한 솔루션입니다. "기본" 5축 CNC 밀링 머신과 비교하여 5축 가공 비용이 증가하고 인덱싱 5축 CNC 밀링 머신이 둘 중 더 저렴합니다. 연속 20축 CNC 밀링의 비용은 일반적으로 인덱싱 5축 공작 기계의 비용보다 3% 이상 높으며 이는 표준 XNUMX축 밀링 비용의 약 XNUMX배입니다.
CNC 가공 부품 설계 – CAD 모델 설계
CAD의 개념은 가공점입니다. 엔지니어는 제품의 최종 적용과 직접적인 관련이 있는 설계 요구 사항 외에도 실제 절단 작업에 사용되는 CNC 공작 기계의 기능 및 제한 사항에도 주의를 기울여야 합니다. 엔지니어는 원본 CAD 모델 파일을 오픈 소스 단계 또는 IGES 형식과 같은 CNC 호환 형식이나 IPT 또는 sat와 같은 보다 제한된 형식으로 변환해야 합니다. 엔지니어가 디지털 CAD 지침과 함께 보낼 기술 도면을 작성하는 것도 모범 사례입니다. 이 도면은 설계 공차와 형상을 확인하는 데 사용됩니다. 기계공이 부품의 두드러진 특징을 식별하도록 돕습니다. 문제가 발생할 때 유효성 검사의 실제 소스 역할을 합니다.
CNC 가공 공정의 XNUMX가지 규칙
규칙 1: 모든 도로는 반경으로 이어집니다
대부분의 드릴은 원통형으로 설계되어 있기 때문에 내부 절단 작업에서 둥근 모서리라고도 하는 곡선 모서리/가장자리도 생성됩니다. 내부 필렛이 있는 부품을 설계할 때 "크면 클수록 좋다"는 원칙을 따르십시오. 결과 각도는 사용된 도구 직경의 절반이 됩니다.
1.25mm 대신 1mm와 같은 비표준 반경을 사용하여 모서리를 절단하기 위한 특정 도구 간격을 허용합니다. 가능하면 프로세스 전반에 걸쳐 동일한 도구를 사용할 수 있도록 다른 벽 및 바닥 반경도 설계에 사용해야 합니다.
내부 코너의 정확한 측정은 가공되는 캐비티의 깊이와 관련이 있습니다. 내부 모서리와 모서리를 삽입할 때 반경은 캐비티 깊이의 XNUMX/XNUMX보다 커야 합니다.
규칙 2: 직각 언더컷
CNC 가공 부품에서 직각을 생성하려면 유사한 결과를 얻기 위해 모서리 반경을 줄이려고 하는 것보다 설계에 언더컷을 추가하는 것이 좋습니다. 사용자 정의 도구의 추가 비용을 피하기 위해 표준 크기(예: 밀리미터로 3mm ~ 40mm 너비)의 언더컷 슬롯을 설계하십시오. 사용하는 공구의 모양으로 인해 언더컷은 가능한 한 얕아야 합니다. 언더컷 도구가 도달할 수 있는 최대 깊이는 도구 헤드 너비의 두 배입니다.
규칙 3: 필렛은 충치를 유발할 수 있습니다.
캐비티/캐비티 깊이는 일반적으로 내부 필렛을 만드는 데 사용되는 도구의 직경과 관련이 있습니다. 참고로 홈 깊이는 공구 직경의 최대 3-4배여야 합니다. 깊이가 공구 직경의 6배를 초과하면 더 큰 공구가 필요합니다. 이것은 코너 반경을 희생시킬 것입니다. 캐비티를 가공할 때 캐비티 너비도 고려해야 합니다. 깊이는 너비의 4배로 유지하는 것이 가장 좋으며 이는 좋은 가이드입니다.
규칙 4: 높은 특징, 나쁜 진동
캐비티 및 피트의 깊이와 마찬가지로 키가 큰 피쳐의 최대 높이는 피쳐 너비의 최대 4배입니다. 형상이 높을수록 진동이 쉽게 발생하여 부품의 가공 정확도가 떨어집니다.
규칙 5: 얇은 벽을 피하십시오
일반적으로 부품 설계 시 더 두꺼운 벽을 사용하는 것이 좋습니다. 높은 벽과 마찬가지로 벽이 얇은 피처를 만들 때 진동이 증가합니다. 플라스틱을 가공할 때도 열을 고려해야 합니다. 커터 헤드의 마찰로 인해 더 얇은 벽이 부드러워지고 휘어지기 쉽습니다. 참고로 플라스틱 벽의 최소 두께는 1.0~1.5mm 사이여야 합니다. 금속 부품의 최소 벽 두께는 0.5mm에서 0.8mm 사이일 수 있습니다. 벽이 지지되는 경우 진동과 떨림을 방지하려면 벽이 더 두껍거나 높아야 합니다.
규칙 6: 드릴링 시 표준 준수
CNC 밀링에는 막힌 구멍과 관통 구멍의 두 가지 종류의 구멍이 있습니다. 선택한 유형에 관계없이 권장되는 깊이와 직경은 동일합니다. 구멍 직경은 25.5mm(직경 1mm 이상) 이상의 표준 비트 크기와 관련되어야 합니다. 구멍의 공칭 깊이는 구멍의 최대 직경에 따라 다릅니다. 일반적으로 구멍의 깊이는 구멍의 공칭 지름의 10배와 동일하게 생성됩니다.
규칙 7: 스레드 표준 준수
스레드를 생성할 때 표준 크기를 유지하는 것도 중요합니다. 스레드가 클수록 처리가 더 쉽습니다. 최대 길이는 구멍의 공칭 직경의 3배로 유지되어야 합니다. 부품에 기성품 스레드 크기를 유지함으로써 추가 비용을 피할 수 있습니다.
CNC 재료 선택 지침
CNC 가공 작업에는 적절한 재료 선택이 필수적입니다. 선택은 주로 최종 제품의 의도된 용도에 따라 다릅니다. 절삭 가공 공정으로서 CNC 가공은 금속 또는 플라스틱과 같은 원자재를 사용하여 부품을 만듭니다. 이 블록을 재료 블랭크라고 합니다. 어떤 재료를 사용하든 생산 공정 전에 올바른 블랭크 크기를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 일반적으로 원자재의 불일치를 해결하기 위해 최종 부품 크기보다 최소 0.125인치(~ 0.3cm) 큰 각 크기의 블랭크를 선택하는 것이 좋습니다. 동시에 재료 낭비를 최소화하기 위해 너무 큰 블랭크를 사용하지 않는 것이 중요합니다. CNC 가공 부품을 주문하기 전에 기억해야 할 또 다른 중요한 사항은 재료 선택이 생산 시간과 비용에 영향을 미친다는 것입니다. 이는 일부 재료가 다른 재료보다 가공성이 우수하여 가공이 더 쉽기 때문입니다. 더 빠른 처리 속도는 결국 더 낮은 생산 비용으로 이어집니다.
금속은 주로 고강도, 경도 및 내열성이 요구되는 용도에 사용됩니다. 플라스틱은 내화학성 및 전기절연성 때문에 일반적으로 사용되는 광범위한 물리적 특성을 갖는 경량 소재입니다. 관심 있는 재료 속성은 기계적 강도(인장 항복 강도로 표시), 가공성(가공성은 CNC 가격에 영향을 미침), 재료 비용, 경도(주로 금속의 경우) 및 온도 저항(주로 플라스틱의 경우)입니다.
다음과 같이 설계에 가장 적합한 재료를 결정하려면 다양한 재료 속성을 조사해야 합니다.
인장 강도
경도
조작이 간편하다
내 약품성
내식성
열 성능
금속 부품
일반적으로 CNC 밀링 커터가 금속을 더 쉽게 절단하고 더 높은 효율성을 달성할 수 있기 때문에 고연성 금속을 가공하기가 더 쉽습니다. 예를 들어, 황동은 우수한 연성 때문에 가공하기 가장 쉬운 금속 중 하나입니다. 알루미늄 합금은 또한 CNC 가공에 매우 적합하므로 생산 시간을 단축할 수 있습니다. 반면에 강철은 알루미늄보다 가공성이 훨씬 낮은 견고한 금속으로 생산성이 낮고 비용이 많이 듭니다. 그러나 강철의 등급이 다르면 탄소 함량에 따라 작업성이 다르다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 탄소 함량이 매우 낮거나 높은 강은 일반적으로 기계 가공이 어렵습니다. 예를 들어, 탄소 함량이 낮은 스테인리스 스틸 304는 끈적거리고 너무 빨리 경화되기 때문에 기계 가공이 어렵습니다. 황 및 인과 같은 첨가제는 스테인리스 스틸 303과 같은 스테인리스 스틸을 가공하기 쉽게 만듭니다. 가공 관점에서 보면 탄소강은 일반적으로 알루미늄보다 XNUMX배 오래 걸리는 반면 스테인리스 스틸은 XNUMX배 더 오래 걸립니다.
플라스틱 부품
열가소성 플라스틱은 기계로 가공할 수 있지만 폴리머의 재료 특성으로 인해 CNC 가공이 어려울 수 있습니다. 첫째, 열전도율이 낮기 때문에 많은 열가소성 플라스틱이 CNC 밀링 커터나 드릴 비트와 접촉할 때 녹거나 휘게 됩니다. 금속 강도와 강성이 필요하지 않은 부품의 경우 열가소성 수지가 더 저렴한 옵션을 제공합니다. 열가소성 수지의 범위에서 Delrin(POM), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 ABS는 가공성이 우수합니다. peek, ULTEM, 나일론 및 많은 복합 재료가 강도와 내구성으로 유명하지만 가공하기가 더 어렵습니다.
알루미늄 합금
알루미늄 합금은 강도/중량비가 우수하고 열전도율과 전도율이 높으며 내식성이 우수합니다. 그들은 가공하기 쉽고 배치 비용이 낮기 때문에 맞춤형 금속 부품 및 프로토타입을 만드는 데 가장 경제적인 옵션인 경우가 많습니다. 알루미늄 합금은 일반적으로 강철보다 강도와 경도가 낮지만 양극 산화 처리되어 표면에 단단한 보호 층을 형성할 수 있습니다. 표면.
알루미늄 합금 6061은 다른 알루미늄 합금보다 절삭 강도가 가장 우수합니다.
알루미늄 6082의 구성 및 재료 특성은 6061과 유사합니다. 유럽 표준을 충족하므로 유럽에서 더 일반적으로 사용됩니다.
알루미늄 7075는 철강에 대한 피로 특성이 우수하고 열처리를 통해 높은 강도와 경도를 얻을 수 있기 때문에 항공우주 분야에서 가장 많이 사용되는 합금으로 경량화에 필수적이다.
알루미늄 5083은 다른 대부분의 제품보다 강도가 높고 내해수성이 우수합니다. CNC 알루미늄 가공 따라서 건축 및 해양 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다. 또한 용접을 위한 훌륭한 선택입니다.
재료 특성 :
알루미늄 합금의 일반적인 밀도: 2.65-2.80g/cm3
그것은 양극 처리될 수 있습니다
비자 성
스테인리스 강
스테인리스 강 합금은 고강도, 고연성, 우수한 내마모성 및 내식성을 가지며 용접, 기계 가공 및 광택이 용이합니다. 구성에 따라 (기본적으로) 비자성 또는 자성일 수 있습니다.
스테인레스 스틸 304는 기계적 특성이 우수하고 기계 가공성이 우수한 가장 일반적인 스테인레스 스틸 합금입니다. 대부분의 환경 조건과 부식성 매체에 내성이 있습니다.
스테인리스 스틸 316은 304와 유사한 기계적 특성을 가진 또 다른 일반적인 스테인리스 스틸 합금입니다. 특히 염 용액(예: 해수)의 경우 부식 및 내화학성이 더 높지만 일반적으로 열악한 환경에서 사용하는 것이 좋습니다.
스테인리스 스틸 2205 듀플렉스 스테인리스 스틸은 가장 강도가 높은 스테인리스 스틸 합금(일반 스테인리스 스틸 합금의 XNUMX배)이며 내식성이 우수합니다. 가혹한 환경에서 사용되며 석유 및 가스 산업에서 많은 응용 분야가 있습니다.
스테인레스 스틸 303은 인성이 우수하지만 304보다 내식성이 낮습니다. 가공성이 우수하여 항공 우주 응용 분야의 너트 및 볼트와 같은 대량 응용 분야에 자주 사용됩니다.
17-4 스테인리스강(SAE 630 등급)의 기계적 특성은 304와 비슷합니다. 매우 높은 정도로 석출 경화될 수 있으며(공구강에 비해) 내화학성이 우수하여 매우 고성능 응용 분야에 적합합니다. 터빈 블레이드의 제조와 같은.
재료 특성 :
일반적인 밀도: 7.7-8.0g/cm3
비자성 스테인리스 스틸 합금: 304, 316, 303
전자기 스테인리스 스틸 합금: 2205 듀플렉스, 17-4
저탄소강 {연강}
저탄소강이라고도 하는 저탄소강은 기계적 특성, 가공성 및 용접성이 우수합니다. 비용이 저렴하기 때문에 기계 부품, 고정 장치 및 고정 장치의 제조를 포함하여 일반적인 용도로 사용할 수 있습니다. 저탄소강은 부식 및 화학적 공격에 취약합니다.
저탄소강 1018은 가공성 및 용접성이 우수하고 인성, 강도 및 경도가 우수한 일반 합금입니다. 가장 일반적으로 사용되는 저탄소강 합금입니다.
저탄소강 1045는 용접성, 가공성, 고강도 및 내충격성이 우수한 중간 탄소강입니다.
저탄소강 A36은 용접성이 좋은 일반적인 구조용 강입니다. 다양한 산업 및 건축 응용 분야에 적합합니다.
재료 특성 :
일반적인 밀도: 7.8-7.9g/cm3
자기
합금강
합금강은 탄소 외에 다른 합금 원소를 포함하여 경도, 인성, 피로 및 내마모성을 향상시킵니다. 저탄소강과 유사하게 합금강도 화학적 부식 및 부식에 취약합니다.
합금강 4140은 전반적인 기계적 특성이 우수할 뿐만 아니라 강도와 인성이 우수합니다. 이 합금은 많은 산업 분야에 적합하지만 용접에는 권장되지 않습니다.
합금강 4340은 우수한 인성, 내마모성 및 피로 강도를 유지하면서 고강도 및 경도를 달성하기 위해 열처리될 수 있습니다. 이 합금은 용접 가능합니다.
재료 특성 :
일반적인 밀도: 7.8-7.9g/cm3
마그네틱
공구강
공구강은 경도, 강성, 내마모성 및 내열성이 높은 일종의 금속 합금입니다. 그들은 몰드, 다이 및 몰드와 같은 제조 도구(따라서 이름)를 만드는 데 사용됩니다. 좋은 기계적 성질을 얻으려면 열처리를 해야 합니다.
공구강 D2는 일종의 내마모성 합금으로 경도를 425 ° C에서 유지할 수 있습니다. 일반적으로 절삭 공구 및 금형을 만드는 데 사용됩니다.
공구강 A2는 공기 경화형 일반 공구강의 일종으로 인성이 좋고 고온에서 치수 안정성이 우수합니다. 일반적으로 사출 금형을 만드는 데 사용됩니다.
공구강 O1은 65HRC의 고경도 오일 경화 합금입니다. 절단 도구 및 절단 도구에 일반적으로 사용됩니다.
재료 특성 :
일반적인 밀도: 7.8g/cm3
일반적인 경도: 45-65 HRC
황동
황동은 가공성이 좋고 전도성이 우수한 금속 합금으로 마찰이 적은 용도에 매우 적합합니다. 또한 건축에서 미적 목적을 위해 황금색 외관을 가진 부품을 생산하는 데 자주 사용됩니다.
황동 c36000은 높은 인장 강도와 자연 내식성을 가진 일종의 재료입니다. 가공하기 가장 쉬운 재료 중 하나이므로 대량 응용 분야에서 자주 사용됩니다.
재료 특성 :
일반적인 밀도: 8.4-8.7g/cm3
비자 성
ABS
ABS는 기계적 특성, 충격 강도, 내열성 및 기계 가공성이 우수한 가장 일반적인 열가소성 재료 중 하나입니다.
ABS의 밀도가 낮기 때문에 경량 애플리케이션에 매우 적합합니다. CNC로 가공된 ABS 부품은 일반적으로 사출 성형으로 대량 생산하기 전에 프로토타입으로 사용됩니다.
재료 특성 :
일반적인 밀도: 1.00-1.05g/cm3
나일론
폴리아미드(PA)라고도 하는 나일론은 기계적 특성, 충격 강도, 내화학성 및 내마모성이 우수하여 엔지니어링 응용 분야에서 널리 사용되는 열가소성 수지의 일종입니다. 수분을 흡수하고 흡수하기 쉽지만.
나일론 6과 나일론 66은 CNC 가공에서 가장 일반적으로 사용되는 재종입니다.
재료 특성 :
일반적인 밀도: 1.14g/cm3
폴리카보네이트 섬유
폴리카보네이트는 고인성, 가공성, 충격강도(ABS보다 우수)를 가진 열가소성 수지입니다. 착색이 가능하지만 일반적으로 광학적으로 투명하기 때문에 유체기기나 자동차 유리 등 다양한 용도에 매우 적합합니다.
재료 특성 :
일반적인 밀도: 1.20-1.22g/cm3
POM(델린)
상품명이 델린인 POM은 플라스틱 중 가공성이 가장 우수한 엔지니어링 열가소성 수지로 알려져 있다.
POM(Delrin)은 일반적으로 높은 정밀도, 높은 강성, 낮은 마찰, 고온에서의 우수한 치수 안정성 및 매우 낮은 흡수성으로 플라스틱 부품을 CNC 가공할 때 최상의 선택입니다.
재료 특성 :
일반적인 밀도: 1.40-1.42g/cm3
PTFE(테프론)
일반적으로 테플론으로 알려진 PTFE는 내화학성 및 내열성이 우수하고 알려진 고체 중에서 마찰 계수가 가장 낮은 엔지니어링 열가소성 수지입니다.
PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)는 200OC 이상의 온도를 견딜 수 있는 몇 안 되는 플라스틱 중 하나이며 우수한 전기 절연체입니다. 그러나 순수한 기계적 특성을 가지며 일반적으로 어셈블리의 라이닝 또는 인서트로 사용됩니다.
재료 특성 :
일반적인 밀도: 2.2g/cm3
고밀도 폴리에틸렌
고밀도 폴리에틸렌(HDPE)은 중량 대비 강도가 높고 충격 강도가 높으며 내후성이 우수한 열가소성 수지의 일종입니다.
HDPE는 가벼운 열가소성 물질로 옥외 사용 및 파이프라인 운송에 적합합니다. ABS와 마찬가지로 사출 성형 전에 프로토타입을 만드는 데 자주 사용됩니다.
재료 특성 :
일반적인 밀도: 0.93-0.97g/cm3
몰래 엿보다
Peek은 우수한 기계적 특성, 넓은 온도 범위에 걸친 열 안정성 및 대부분의 화학 물질에 대한 우수한 내성을 지닌 고성능 엔지니어링 열가소성 수지입니다.
Peek은 중량 대 중량 비율이 높기 때문에 금속 부품을 대체하는 데 자주 사용됩니다. 또한 생체 의학 응용 프로그램에 적합하도록 엿보기를 만드는 의료 수준을 제공합니다.
재료 특성 :
일반적인 밀도: 1.32g/cm3
규칙 요약
알루미늄 6061은 가장 저렴한 비용으로 가장 일반적인 CNC 가공 재료입니다.
POM(Delrin)은 가공성이 우수하여 가장 경제적인 CNC 플라스틱입니다.
고강도, 경도 및/또는 내열성이 요구되는 용도에는 금속 합금을 선택하십시오.
경량 애플리케이션 또는 사전 사출 프로토타입을 위한 특수 재료 요구 사항이 있는 플라스틱을 선택하십시오.
다양한 재료의 적용 범위
알류미늄
주요 성능: 알루미늄은 강도 대 중량비 및 내식성으로 인해 높이 평가됩니다. 또한 열전도율과 전도율이 좋습니다.
알루미늄 6061-t6:6061은 가장 일반적으로 사용되는 알루미늄 품종 중 하나이며 널리 사용되었습니다. T6 마크는 재료에 276MPa의 극한 인장 강도를 부여합니다. 일반적인 응용 프로그램: 일반
알루미늄 7075: 최대 인장 강도는 강철과 비슷한 572MPa입니다. 고응력 응용 분야에 유용하며 높은 비용으로 인해 사용이 제한됩니다. 일반적인 응용 분야: 항공 우주, 자동차, 선박
알루미늄 2024-T3: 2024-T3 2000 시리즈 합금은 고강도 중량비, 인장 강도는 400-430 MPa, 항복 강도는 270-280 MPa 이상입니다. T3 인증, 용체화 열처리 및 냉간가공을 진행하였습니다. 일반적인 응용 분야: 산업, 항공 우주, 의료, 전자 제품.
알루미늄 5052: 117 MPa에서 이러한 종류의 알루미늄 합금의 피로 강도는 대부분의 알루미늄 합금보다 높습니다. 또한 해수 및 염수 분무 저항성이 우수합니다. 일반적인 응용 분야: 선박, 항공 우주, 전자 제품.
알루미늄 mic-6: 7000 시리즈 알루미늄 합금과 유사한 mic-6은 주형 및 기판에 일반적으로 사용되는 캐스트 플레이트 재료입니다. 일반적인 응용 프로그램: 항공 우주, 전자, 기어.
황동, 청동 및 구리
주요 특징: 순수 구리는 열 및 전기 전도성이 높은 부드럽고 가단성 있는 금속입니다. 황동과 청동은 구리 합금입니다. 황동은 구리와 아연의 혼합물이며 청동은 주로 구리와 주석입니다. 일반적으로 황동은 가공성과 높은 강도 유지로 인해 가치가 있습니다. 청동은 마찰 성능이 낮고 내식성이 높습니다. 황동, 청동 및 구리는 일반적으로 미적 목적으로 선택됩니다.
C360 황동: C360은 모든 황동 합금 중 가장 저렴한 비용으로 가공성이 뛰어난 재료입니다. 산업: 산업, 비즈니스.
황동 260: 가장 가단성 있는 황동 합금 260이 다른 유사한 제품보다 더 많이 사용됩니다. 산업: 산업, 상업.
C932 M07 베어링 브론즈: 가벼운 작업에 사용되는 이 합금은 가공이 쉽고 부식에 강합니다. 산업: 일반.
ETP 구리 C110: 이 합금은 은(100% IACS)을 제외한 모든 금속 중에서 가장 높은 전기 전도도(105% IACS)를 가지고 있습니다. 산업: 전력, 건설, 의료.
구리 101: 많은 황동 및 청동의 기본 재료인 구리 101은 높은 연성(신도 5%~50%) 및 충격 강도를 가지고 있습니다. 산업: 전자, 자동차.
강철
주요 특징: 가장 광범위한 CNC 가공 재료를 제공한다고 할 수 있으며, 강철에는 스테인리스강, 합금, 도구 및 저탄소강 옵션이 있습니다. 일반적으로 강철은 기계적 성질이 좋고 가공이 쉽습니다.
Steel 1018: 이 저탄소 범용 강은 연성이 있으며 성형 및 용접에 적합합니다. 산업: 일반, 기어, 나사, 너트.
ASTM A36: 저탄소강의 예인 A36은 400-550MPa의 극한 인장 강도와 20%의 파단 신율을 포함하여 우수한 기계적 특성을 가진 저가 합금입니다. 산업: 장비, 건설.
Alloy steel 4130: 이 다기능 강철 합금은 구성(강도 한계(670 MPa), 인성(항복 강도 435 MPa) 및 가공성) 면에서 최적화되어 있습니다. 산업: 항공 우주, 석유 및 가스, 자동차.
스테인레스 스틸 304: 가장 일반적인 스테인레스 스틸 종류이자 강의 기본 품질을 나타내는 합금은 대부분의 다른 강보다 내식성이 높고 전도성이 낮습니다. 용접이 필요한 용도에는 적합하지 않습니다. 산업: 식품, 나사, 자동차.
스테인리스강 17-4: 이 석출 경화형 스테인리스강은 고강도 및 기계적 특성으로 알려져 있으며 열처리에 의해 더욱 발전될 수 있습니다. 화씨 600도에서도 우수한 기계적 특성을 가지며 높은 내식성을 가지고 있습니다. 이 재료는 열악한 환경에서 잘 작동합니다. 산업: 원자력, 해양, 식품 및 의료.
티타늄
주요 특징: 티타늄은 알루미늄보다 무겁지만(강철보다 가볍지만) 티타늄은 우수한 중량 대 강도 비율로도 알려져 있습니다. 경도로 인해 많은 티타늄 종류가 가공하기 어려운 것으로 간주됩니다.
티타늄 등급 2: 등급 2는 고강도(한계 344MPa)와 우수한 내식성을 가진 이 금속의 일반적인 형태입니다. 일반적으로 열교환기를 만드는 데 사용됩니다. 산업: 항공 우주, 자동차, 화학.
티타늄 6Al-4V: 일반적으로 사용되는 또 다른 티타늄 종류인 이 합금은 저밀도(4.429 – 4.512g/cm3)와 우수한 내식성이 필요한 경우에 가장 적합한 선택입니다. 산업: 의료, 항공 우주, 해양, 천연 가스.
아연 합금
주요 특징: 아연은 대부분의 품종이 가공하기에 너무 부서지기 때문에 CNC 가공에 일반적으로 사용되지 않습니다. 일부 특정 형태에서는 재료가 가공하기 쉽고 다루기 쉬워집니다.
아연 합금 판 500: 전기 전도성이 좋고 내식성이 우수한 가공 가능한 아연으로 연속 주조된 합금. 산업: 건축.
플라스틱 재질
주요 특징: 가볍고 견고한 일부 산업용 플라스틱은 금속 부품에 대한 저렴한 대안으로 간주될 수 있습니다. 플라스틱은 모든 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
Ab: 전기 절연 기능이 있는 이 일반적인 고강도 열가소성 플라스틱은 저가의 경량 금형 및 프로토타입에 이상적입니다. 산업: 일반, 의료, 자동차, 전자.
아세탈: 델린은 가공하기 가장 쉬운 플라스틱입니다. 강성(굽힘강도 82.7MPa)이 우수하고 마찰이 적으며 내습성이 우수합니다. 산업: 일반, 기어, 전자, 의료, 건설.
나일론 6/6: 일반적인 폴리아미드, 나일론 6/6(또는 줄여서 66)은 높은 기계적 강도(66MPa), 강성 및 열 및 화학적 작용 하에서 안정성을 갖습니다. 산업: 자동차, 전자, 기어, 파이프.
엿보기: 이 고급 열가소성 플라스틱은 기계적 요구 사항이 높은 모든 종류의 경우에 사용할 수 있습니다. 산업: 의료, 항공 우주, 자동차, 전자.
폴리카보네이트: 일반적으로 PC로 알려진 이 투명 플라스틱은 광학 특성이 뛰어납니다. 견고하고 가벼우며 높은 내충격성(600 – 850 J/M)으로 견고합니다. 산업: 일반, 전자, 항공, 자동차, 파이프라인.
마무리 서비스
가공 후 마무리 서비스는 생산된 부품의 외관, 표면 거칠기, 경도 및 내화학성을 변경할 수 있습니다. 다음은 CNC 가공을 위한 가장 일반적인 표면 처리에 대한 간략한 개요입니다.
가공
가공된 부품은 추가 작업이 필요하지 않기 때문에 가장 엄격한 공차가 있습니다. 그러나 절삭 공구 경로를 따라 표시가 보입니다. 가공 부품의 표준 표면 거칠기는 3.2μm(125μin)이며 추가 작업을 통해 0.4μm(16μin)로 줄일 수 있습니다.
가장 엄격한 치수 공차.
추가 비용 없음(표준 표면 처리).
비드 블라스팅
비드 블라스팅은 가공된 부품에 균일한 무광택 또는 새틴 마감을 추가하여 모든 도구 자국을 제거합니다.
비드 블라스팅은 얻어지는 표면 거칠기를 보장할 수 없기 때문에 주로 미적 목적으로 사용됩니다. 치수 변경을 피하기 위해 구멍과 같은 주요 표면 또는 기능을 마스킹할 수 있습니다.
기분 좋은 무광택 또는 새틴 마감.
저비용 표면 처리.
다른 거칠기를 제공하십시오.
아노다이징(투명 또는 유색)
아노다이징은 알루미늄 부품의 표면에 얇고 단단한 비전도성 세라믹 코팅을 추가하여 내식성과 내마모성을 향상시킵니다.
엄격한 허용 오차를 유지하기 위해 중요한 영역을 마스킹할 수 있습니다. 양극 산화 처리된 부품을 염색하여 매끄럽고 아름다운 표면을 생성할 수 있습니다.
튼튼하고 아름다운 외관.
루멘에 적용할 수 있습니다.
어떤 Pantone 색조로 착색될 수 있습니다.
하드 코팅 아노다이징
경질 코팅의 아노다이징은 우수한 부식 및 내마모성을 제공하는 두꺼운 고밀도 세라믹 코팅을 생성합니다.
하드 코팅 아노다이징은 기능적 용도에 적합합니다. 50μm의 일반적인 코팅 두께는 일반적으로 적용되지 않습니다. 엄격한 허용 오차를 유지하기 위해 중요한 영역을 마스킹할 수 있습니다.
고급 엔지니어링 응용 분야를 위한 높은 내마모성 코팅.
루멘에 적용할 수 있습니다.
치수 제어가 좋습니다.
분체 도료
분말 코팅은 부품 표면에 강력하고 내마모성 및 내식성 보호 폴리머 코팅층을 추가합니다.
모든 재료의 부품에 적용할 수 있으며 다양한 색상을 선택할 수 있습니다.
기능적 용도를 위한 견고하고 내마모성 및 부식성 코팅.
아노다이징보다 내충격성이 높습니다.
모든 금속 재료와 호환됩니다.
실크 스크린 인쇄
스크린 인쇄는 미적 목적을 위해 CNC 가공 부품의 표면에 텍스트 또는 로고를 인쇄하는 저렴한 방법입니다.
아노다이징과 같은 다른 마감재와 함께 사용할 수 있습니다. 인쇄된 내용만 부품의 외부 표면에 적용할 수 있습니다.
저렴한 비용으로 맞춤형 텍스트 또는 로고를 인쇄하십시오.
다양한 색상으로 제공됩니다.
CNC 프로젝트의 예산을 줄이기 위한 팁
CNC 가공 부품 비용은 다음 요인에 따라 다릅니다.
처리 시간 및 모델 복잡성: 부품의 형상이 복잡할수록 처리 시간이 길어지고 비용이 높아집니다.
시작 비용: CAD 파일 준비 및 프로세스 계획과 관련이 있지만 비용은 기본적으로 고정되어 있습니다. 규모의 경제를 통해 단가를 낮출 수 있는 기회가 있습니다.
재료 비용 및 표면 처리: 벌크 재료의 비용과 재료의 가공 용이성은 총 비용에 큰 영향을 미칩니다.
요약하자면
3축 CNC 밀링 머신은 비교적 단순한 형상의 부품을 저렴한 비용으로 제작할 수 있으며 정확도가 우수합니다.
CNC 선반의 단가는 가장 낮지 만 회전 대칭 부품에만 적합합니다.
인덱스가 있는 5축 CNC 밀링 머신으로 만든 부품은 주축 중 하나에 빠르게 정렬되지 않고 고정밀도를 갖는 특성이 있습니다.
연속 5축 CNC 밀링 머신으로 제조된 부품은 매우 복잡한 "유기적" 형상과 부드러운 윤곽을 갖지만 비용이 높습니다.
밀링 CNC 센터는 CNC 터닝과 CNC 밀링의 장점을 하나의 시스템으로 결합하여 다른 5축 CNC 시스템보다 저렴한 비용으로 복잡한 부품을 제조합니다.
CNC 가공 부품은 모든 분야에서 널리 사용됩니다. ddprototype에서 우리는 다음을 포함한 광범위한 영역을 제공합니다.
의료
자동차
자전거
로봇
항공우주
발송
농업 기계
전자 제품
각계각층의 카메라 및 기타 정밀 제조 부품