Følg meg på: 
Den komplette veiledningen for CNC-bearbeiding
Denne artikkelen introduserer den komplette veiledningen for CNC-maskinering i detalj, inkludert fordeler og ulemper, designregler og teknikker, materialvalg, kostnadsreduksjon, etterbehandlingstjenester osv., for å hjelpe designere over hele verden med å transformere ideene sine til ideelle plast- eller metalldeler. SOM en nettbasert CNC-maskineringstjenestebutikk mener vi at bestilling av tilpassede deler bør være enkelt, raskt og greit. Konseptet bak DDPROTOTYPE er å gi et passende bidrag til verdens produksjonsindustri , forpliktet til prototypemaskinering og lavvolumproduksjon av metaller og plast. Vi har 20 års erfaring med CNC-maskinering, 3000 kvadratmeter verksted, dusinvis av 3-aksede og 5-aksede CNC-maskiner og tilleggsutstyr fra Tyskland, USA og Japan, som EDM/WEDM-maskin fra Japan og Hexagon CMM. Sørg for at designerens all energi er fokusert på produktdesign. DDPROTOTYPE har allerede betjent over 350 kunder i mer enn 50 land rundt om i verden, inkludert mange av verdens 500 største bedrifter, som Areva, Olympus, ABB, osv. La DDPROTOTYPE bli en del av forsyningskjeden din som ditt nettbaserte CNC-maskinverksted.
Hvis du har noen spørsmål, kan du kontakte info@ddprototype.com.
Hva er CNC maskineringsprosess?
CNC-maskinering behandler råmaterialer til endelig form ved å trekke fra og fjerne materialer. Bore hull, kanaler eller tomrom for å lage metall- eller plastemner til deler med forskjellig avsmalning, diameter og form. Dette står i skarp kontrast til andre typer prosessering (f.eks. additiv produksjon), hvor materialer legges til og legges i lag for å produsere deler med spesifisert form. Dette er også i motsetning til sprøytestøping, der en form brukes til å injisere materiale i forskjellige materialtilstander og danne formede deler. CNC-bearbeiding er mye brukt for ulike materialer, inkludert metaller, plast, tre, glass, skum og andre komposittmaterialer. Denne allsidigheten gjør CNC-bearbeiding til et populært valg i hele industrien og gjør det mulig for designere og ingeniører å produsere deler effektivt og presist.
CNC-maskinoperasjonen følger fire trinn
Del design
Deler produsert av CNC-maskinering starter vanligvis med CAD-programvare som den første designen. I løpet av designfasen vil ingeniøren nøye vurdere alle aspekter av sluttproduktet som kreves, for eksempel parametere for å optimalisere ytelsen, arbeidsforholdene til den siste delen og det akseptable nivået av toleransevariasjon.
Konvertering av design
Etter den innledende designfasen må CAD-modeller konverteres til funksjonelle CNC-programmer ved hjelp av programvare for datamaskinstøttet produksjon (CAM). CAM-programvare kan trekke ut geometriske krav fra originale CAD-modellfiler og konvertere dem til CNC-kompatible programmeringsspråk (som G-kode eller M-kode), som vil bestemme den mekaniske driften av maskinen.
Klargjøring av CNC-maskinverktøy
Deretter må CNC-maskinoperatøren sette opp maskinen og materialene i henhold til spesifikasjonene som kreves av CNC-programmet. Operatøren vil sørge for at riktig skjære- eller boreverktøy er riktig installert og tilpasset den riktige boren eller endefresen. Operatøren må også sette opp arbeidsstykket, vanligvis i en fast armatur eller direkte montert på en CNC-maskin.
Utføre programmerte operasjoner
Til slutt utfører CNC-maskinoperatører de nødvendige mekaniske prosessene. Under drift kontrollerer CNC-programmet bevegelsen til verktøymaskinen nøyaktig.
CNC-maskinfordeler: rettidig, pålitelig, nøyaktig og kraftig
CNC-fresing og -dreiing er svært nøyaktige og repeterbare prosesser. En toleranse på +/- 0.001 "– 0.005" kan oppnås i henhold til spesifikasjoner. Maskinen kan programmeres til å kjøre pålitelig 24 timer i uken, 7 dager i uken om nødvendig, så CNC-fresing er en av de beste måtene å produsere deler på forespørsel. Ved å bruke standardverktøy er CNC-maskinering spesielt verdifullt for å lage tilpassede engangsdeler, for eksempel å erstatte gamle deler eller gi kunder spesialiserte oppgraderinger. Det kan også vurderes å utvide produksjonsskalaen for enkeltstykker til mer enn 10 000 enheter. Avhengig av antall, størrelse og kompleksitet på utstyret, kan behandlingstiden for komponenter være så kort som én dag. Gjennom transport og levering kan fristen overholdes på en uke.
En annen stor fordel med CNC maskineringsteknologi er de oppnåelige mekaniske egenskapene. Alle ønskelige mekaniske egenskaper til det valgte metallet eller plasten kan beholdes ved å kutte emnematerialet i stedet for å varmedeformere det som ved sprøytestøping eller additiv produksjon. CNC fresing og dreiing kan behandle mer enn 50 industrielle metaller, legeringer og plast. Dette utvalget inkluderer aluminium, messing, bronse, titan, rustfritt stål, peek, ABS og sink. Det eneste materialkravet for CNC-bearbeiding er at delene har nok hardhet for fiksering og kutting. For å oppnå de mest kostnadseffektive CNC-bearbeidingsdelene, foreslås det å utvide produksjonskapasiteten for å spre kostnadene for hver del. Når antallet CNC-bearbeiding når dusinvis eller hundrevis, vil enhetsprisen gradvis synke. Strukturert masseproduksjon og transport av CNC-deler kan bidra til å redusere avfall eller lagerkostnader.
Ulemper: kostnadene ved geometrisk kompleksitet
En avveining når du bruker den høye ytelsen til CNC-maskinering er at geometrisk kompleksitet har en kostnad. Enkle, voluminøse deler er det beste designet for CNC-fresing og dreiing. Selv om graden av bruk av dette verktøyet er relatert til antall aksler på verktøymaskinen, er det alltid noen designbegrensninger på grunn av verktøyets påvirkning. Med andre ord, jo flere akser du bruker, jo mer kompleks er funksjonen. En annen avveining er at oppstartskostnadene for CNC-behandling kan være høye. Det må være utdannede fagfolk til å sette opp, laste og programmere verktøy på CNC-fresemaskiner og dreiebenker. Heldigvis er denne kostnaden fast, så den vil bli mer økonomisk ved å bruke de samme innstillingene for flere deler. Penger kan også spares ved å omplassere deler til et minimum. Maskinering på aksler med 5 eller flere akser er noen ganger mer økonomisk i polyedrisk geometri fordi det ikke krever manuell reposisjonering av deler.
CNC fresing
Ved CNC-fresing monteres delene på maskinen og materialet fjernes ved hjelp av et roterende skjæreverktøy. Følgende er en oversikt over den grunnleggende CNC-freseprosessen: Først transformeres CAD-modellen til en rekke kommandoer (g-koder) som kan tolkes av CNC-maskin. Dette gjøres vanligvis av operatøren på maskinen ved å bruke de tekniske tegningene som følger med. Et stykke materiale (kalt et emne eller arbeidsstykke) kuttes deretter til en viss størrelse og plasseres deretter på en bygget plattform ved hjelp av en skrustikke eller monteres direkte på maskinen . Nøyaktig posisjonering og justering er nøkkelen til å produsere nøyaktige deler, som det vanligvis brukes spesielle måleverktøy for.
Deretter brukes et spesielt skjæreverktøy for å rotere med svært høy hastighet (kilo RPM) for å fjerne materialet fra emnet. Det tar vanligvis flere pass for å lage en designet del. For det første fjernes materialet raskt med lav presisjon for å gi tilnærmet geometri for emnet. En eller flere etterbehandlinger brukes deretter for å produsere den siste delen. Hvis modellen har funksjoner som ikke kan oppnås med skjæreverktøyet i en enkelt innstilling (for eksempel hvis baksiden har spor), må du snu delen og gjenta trinnene ovenfor.
Etter bearbeiding må deler avgrades. Avgrading er en manuell prosess for å fjerne små defekter som er igjen på skarpe kanter på grunn av materialdeformasjon under maskinering (f.eks. defekter på grunn av at borkronen er plassert langt fra det gjennomgående hullet). Deretter, hvis toleranser er spesifisert i de tekniske tegningene, kontrolleres nøkkeldimensjonene. Delen kan deretter brukes eller etterbehandles. De fleste CNC-fresesystemer har tre lineære frihetsgrader: X-, y- og Z-akser. Mer avanserte systemer med fem frihetsgrader lar også sengen og/eller biten (A- og B-aksen) rotere. Det 5-aksede CNC-systemet kan produsere deler med høy geometrisk kompleksitet og eliminerer behovet for en rekke maskinverktøyinnstillinger.
CNC-sving
Ved CNC-dreiing er delene installert på den roterende chucken og de faste skjæreverktøyene brukes til å fjerne materialet. På denne måten kan deler symmetriske langs sin sentrale akse lages. Dreiedeler produseres vanligvis raskere (og billigere) enn fresedeler.
Dette er et sammendrag av trinnene som skal følges i CNC-dreiing:
Først genereres G-kode fra CAD-modell, og deretter lastes sylinder med passende diameter inn i CNC-maskinverktøy.
Delen begynner å rotere med høy hastighet, og det stasjonære skjæreverktøyet sporer profilen og fjerner gradvis materiale til designens geometri er opprettet. Hull langs den sentrale aksen kan også lages ved hjelp av en senterbor og et internt skjæreverktøy.
Hvis delen må snus eller flyttes, gjenta prosessen. Ellers kan delene kuttes fra lageret og kan brukes eller etterbehandles videre.
En typisk CNC-dreiedel lages ved å fjerne materiale fra et sylindrisk emne.
Vanligvis brukes CNC-dreiesystemer (også kjent som dreiebenker) til å produsere deler med sylindriske profiler. Ikke-sylindriske deler kan produseres ved hjelp av et moderne flerakset CNC-dreiesenter utstyrt med CNC-freseverktøy. Disse systemene kombinerer den høye produktiviteten til CNC-dreiing med CNC-fresefunksjoner, og kan produsere ulike geometrier med rotasjonssymmetri, som kamaksel og radialkompressorhjul. Når arbeidsstykket roterer med høy hastighet på spindelen i CNC-svinging, forblir skjæreverktøyet stasjonært. CNC-dreiing kan raskt produsere sylindriske deler med streng toleranse. For eksempel kan ddprototype CNC dreiebenker produsere deler opp til 152 tommer i diameter og 240 tommer i lengde, samtidig som den opprettholder en streng toleranse på ± 0.001 tommer.
Fordi grensen mellom frese- og dreiesystemer er uklar, fokuserer resten av denne artikkelen på CNC-fresing, fordi det er en mer vanlig produksjonsprosess.
Typer CNC-maskinverktøy
De vanligste typene CNC-maskiner er de som bruker skjæreverktøy for å fjerne overflødig materiale fra arbeidsstykket. Selv om CNC-maskiner opererer med vannstråleskjæring og elektrisk utladningsmaskinering (EDM), vil denne veiledningen fokusere på 3-akse og flerakse CNC-maskiner.
3-akset CNC-maskinverktøy
3-akse CNC-fresemaskiner er svært vanlige fordi de kan brukes til å produsere den vanligste geometrien. De er relativt enkle å programmere og betjene, så oppstartsbehandlingskostnaden er relativt lav. Verktøytilgang kan være en designbegrensning i CNC-fresing. Siden bare tre akser er tilgjengelige, kan det hende at enkelte områder ikke er tilgjengelige. Hvis arbeidsstykket kun skal roteres én gang, er ikke dette et stort problem, men hvis det skal roteres mange ganger vil arbeids- og prosesskostnadene øke raskt. Den 3-akse maskinen lar skjæreverktøyet bevege seg langs rette tredimensjonale vektorer (opp og ned, venstre og høyre, forover og bakover).
Flerakset CNC-maskinverktøy
Flerakset CNC-maskinverktøy ligner på 3-akset maskinverktøy, men graden av frihet for mekanisk bevegelse er høyere. For eksempel kan maskinverktøy med flere akser bruke roterende og diagonale skjæreoperasjoner. Det er tre hovedtyper av CNC-maskinverktøy med flere akser:
Indekserende 5-akset CNC-fresemaskin
Selv om fresemaskinen kun kan skjære langs tre lineære akser under drift, kan operatøren fortsatt rotere sengen og kutterhodet for neste skjæring mellom de to operasjonene, og dermed forbedre formingsevnen.
Kontinuerlig 5-akset CNC-fresemaskin
Denne maskintypen tillater kontinuerlig bevegelse langs tre lineære akser og to roterende akser under drift. Dette gjør det mulig for operatøren å lage svært komplekse tabeller fra målartefakten.
Fresedreiesenteret
Fresedreiesenteret kombinerer funksjonene til CNC dreiebenk og CNC fresemaskin. Arbeidsstykket kan roteres med høy hastighet eller presist posisjonert på spindelen for freseoperasjon.
Av alle de forskjellige maskinkonfigurasjonene er det enkleste oppsettet 3-akset CNC-fresing, som vanligvis er den billigste måten å lage enkle deler med høye toleranser. Når sylindriske arbeidsstykker som skruer og koblinger kreves, er CNC-dreiing på en dreiebenk også en svært kostnadskonkurransedyktig prosess. Generelt, for lignende deler, er kostnaden for en dreiebenk 15 % lavere enn for en treakset maskinverktøy.
Ved bruk av 5-akset CNC-bearbeiding er det to alternativer: indeksering av 5-akset CNC-fresing og kontinuerlig 5-akset CNC-fresing. Ved 5-akset CNC-fresing vil arbeidsstykket rotere automatisk, noe som gjør det lettere for kutteren å bruke fresefunksjonen. De to ekstra bevegelsesretningene oppnås mellom fresetrinnene uten å fjerne delen fra festet. Forskjellen på kontinuerlig 5-akset CNC-fresing er at maskinen kan bevege seg i alle retninger samtidig ved kapping av arbeidsstykket. Begge prosessene eliminerer de økte kostnadene og potensielle menneskelige feilene forbundet med manuell reposisjonering av arbeidsstykket. På grunn av disse fordelene er femakset bearbeiding den beste løsningen for komplekse deler. Sammenlignet med den "grunnleggende" 3-akse CNC-fresemaskinen, er kostnadene for 5-akse maskinering økt, og den indekserende 5-akse CNC-fresemaskinen er den billigste av de to. Kostnaden for kontinuerlig 5-akset CNC-fresing er vanligvis mer enn 20 % høyere enn for indeksering av 5-akset maskinverktøy, som er omtrent det dobbelte av kostnaden for standard 3-akset fresing.
Design CNC maskineringsdeler – CAD modelldesign
Konseptet med CAD er maskineringspunkt. I tillegg til designkravene som er direkte knyttet til den endelige bruken av produktet, må ingeniøren også ta hensyn til funksjonene og begrensningene til CNC-maskinverktøyene som skal brukes til faktiske kutteoperasjoner. Ingeniører må konvertere den originale CAD-modellfilen til et CNC-kompatibelt format, for eksempel åpen kildekode-trinn eller IGES-format, eller til et mer begrenset format, for eksempel IPT eller sat. Det er også en beste praksis for ingeniører å lage tekniske tegninger som sendes med digitale CAD-instruksjoner. Disse tegningene brukes til å verifisere designtoleranser og geometri. Hjelp maskinisten å identifisere de fremtredende egenskapene til delen; og fungere som den faktiske kilden til validering når problemer oppstår.
Syv regler for CNC-maskinering
Regel 1: alle veier fører til radius
Siden de fleste bor er sylindriske i design, betyr dette at alle innvendige kutt du gjør også vil produsere buede hjørner/kanter, også kjent som avrundede hjørner. Når du designer deler med innvendig filet, følg prinsippet om "større er bedre". Den resulterende vinkelen vil være halvparten av diameteren til verktøyet som brukes.
Bruk en ikke-standard radius, for eksempel 1.25 mm i stedet for 1 mm, for å tillate en viss verktøyklaring til å kutte hjørner. Der det er mulig bør det også benyttes ulike vegg- og gulvradier for utforming slik at samme verktøy kan brukes gjennom hele prosessen.
Den nøyaktige målingen av det indre hjørnet vil være relatert til dybden av hulrommet som bearbeides. Ved innsetting av indre hjørner og kanter bør radius være større enn en tredjedel av hulrommets dybde.
Regel 2: rett vinkel underskjæring
For å skape rette vinkler i CNC-maskinerte deler, er det bedre å legge til underskjæringer i designet i stedet for å prøve å redusere radiusen til hjørnene for å oppnå lignende resultater. For å unngå tilleggskostnadene til spesialtilpassede verktøy, design underskårne spor i standardstørrelse, dvs. 3 mm til 40 mm brede i millimeter. På grunn av formen på verktøyet som brukes, bør underskjæringen være så grunt som mulig. Den maksimale dybden som underskjæringsverktøyet kan nå vil være det dobbelte av verktøyhodets bredde.
Regel 3: fileter kan forårsake hull
Hulrommet / hulrommets dybde er vanligvis relatert til diameteren på verktøyet som brukes til å lage indre fileten. Som en veiledning bør spordybden være opptil 3-4 ganger verktøyets diameter. Hvis dybden overstiger 6 ganger verktøyets diameter, kreves et større verktøy. Dette vil ofre hjørneradiusen din. Kavitetens bredde bør også vurderes ved maskinering av hulrommet. Det er best å holde dybden på 4 ganger bredden, noe som er en god veiledning.
Regel 4: høye trekk, dårlige vibrasjoner
Som med dybden av hulrommet og gropen, er den maksimale høyden for høye funksjoner 4 ganger bredden på det meste. Jo høyere funksjonen er, jo lettere er det å vibrere, og reduserer dermed maskineringsnøyaktigheten til delene.
Regel 5: unngå tynne vegger
Generelt sett er det bedre å bruke tykkere vegger i deldesign. Som med høye vegger, øker vibrasjonen når det lages tynnveggede detaljer. Varme må også vurderes ved bearbeiding av plast. På grunn av skjærehodets friksjon vil den tynnere veggen være lettere å myke opp og vri. Som en veiledning bør minimumstykkelsen på plastveggen være mellom 1.0 og 1.5 mm. Minste veggtykkelse i metalldeler kan være mellom 0.5 mm og 0.8 mm. Hvis vegger støttes, bør de være tykkere eller høyere for å unngå vibrasjoner og skjelvinger.
Regel 6: Følg standarden når du borer
Det er to typer hull å velge i CNC-fresing: blindhull og gjennomgående hull. Uansett hvilken type som er valgt, er anbefalt dybde og diameter den samme. Hulldiameteren skal være relatert til standard bitstørrelse på 25.5 mm (diameter over 1 mm) og over. Den nominelle dybden på hullet avhenger av hullets maksimale diameter. Vanligvis skapes dybden av hullet lik 10 ganger den nominelle diameteren til hullet.
Regel 7: samsvar med trådstandarder
Det er også viktig å opprettholde standardstørrelsen når du lager tråder. Jo større tråden er, jo lettere blir behandlingen. Maksimal lengde bør opprettholdes til 3 ganger den nominelle diameteren til hullet. Ekstra kostnader unngås ved å beholde den ferdige trådstørrelsen i delen.
CNC materialvalg retningslinjer
Riktig materialvalg er avgjørende for CNC-maskinering. Valget avhenger i stor grad av tiltenkt bruk av sluttproduktet. Som en subtraktiv produksjonsprosess bruker CNC-maskinering råmaterialer som metaller eller plast for å lage deler. Denne blokken kalles et materialemne. Uansett hvilket materiale som brukes, er det svært viktig å velge riktig emnestørrelse før produksjonsprosessen. Generelt anbefales det å velge et emne med hver størrelse som er minst 0.125 tommer (~ 0.3 cm) større enn den endelige delstørrelsen for å løse eventuelle inkonsekvenser i råmaterialet. Samtidig er det viktig å ikke bruke for store emner for å minimere materialspill. En annen viktig ting å huske før du bestiller CNC-maskinerte deler er at materialvalget påvirker produksjonstid og kostnad. Dette er fordi noen materialer kan bearbeides bedre enn andre, noe som betyr at de er lettere å behandle. Raskere prosesseringshastigheter gir til slutt lavere produksjonskostnader.
Metaller brukes hovedsakelig i applikasjoner som krever høy styrke, hardhet og varmebestandighet. Plast er lette materialer med et bredt spekter av fysiske egenskaper, som vanligvis brukes på grunn av deres kjemiske motstand og elektriske isolasjonsegenskaper. Materialegenskaper av interesse er mekanisk styrke (uttrykt som strekk flytegrense), bearbeidbarhet (bearbeidbarhet påvirker CNC-priser), materialkostnad, hardhet (hovedsakelig for metaller) og temperaturmotstand (hovedsakelig for plast).
Du må undersøke en rekke materialegenskaper for å finne ut hvilket materiale som er best egnet for designet ditt, for eksempel:
strekkfasthet
hardhet
Den er enkel å betjene
Kjemisk motstand
korrosjon
Termisk ytelse
metalldeler
Generelt er metaller med høy duktilitet lettere å behandle fordi CNC-fresere kan kutte metall lettere og oppnå høyere effektivitet. For eksempel er messing et av de enkleste metallene å bearbeide på grunn av sin gode duktilitet. Aluminiumslegering er også veldig egnet for CNC-bearbeiding, så det kan forkorte produksjonstiden. Stål er derimot et solid metall med mye lavere bearbeidbarhet enn aluminium, noe som betyr lavere produktivitet og høyere kostnader. Det er imidlertid viktig å huske at ulike stålkvaliteter har ulike nivåer av bearbeidbarhet, avhengig av karboninnholdet. Stål med svært lavt og svært høyt karboninnhold er vanligvis vanskelig å bearbeide. For eksempel er rustfritt stål 304 med lavt karboninnhold vanskelig å bearbeide fordi det blir klebrig og stivner for raskt. Tilsetningsstoffer som svovel og fosfor gjør rustfritt stål lettere å bearbeide, som rustfritt stål 303. Fra et maskineringssynspunkt tar karbonstål vanligvis fire ganger så lang tid som aluminium, mens rustfritt stål tar dobbelt så lang tid.
Plastdeler
Selv om termoplastisk plast kan maskineres, kan materialegenskapene til polymerer utgjøre utfordringer for CNC-maskinering. For det første, på grunn av den dårlige termiske ledningsevnen, vil mange termoplastiske plaster smelte eller deformeres når de kommer i kontakt med CNC-freser eller bor. For deler som ikke krever metallstyrke og stivhet, tilbyr termoplast et billigere alternativ. Innenfor termoplastområdet har Delrin (POM), polyetylen med høy tetthet (HDPE) og ABS god bearbeidbarhet. Selv om peek, ULTEM, nylon og mange kompositter er populære for sin styrke og holdbarhet, er de vanskeligere å behandle.
aluminiumslegering
Aluminiumslegering har utmerket styrke / vekt-forhold, høy termisk ledningsevne og ledningsevne, og naturlig korrosjonsmotstand. De er enkle å behandle og lave batchkostnader, så de er ofte det mest økonomiske alternativet for å lage spesialtilpassede metalldeler og prototyper. Aluminiumslegeringer har vanligvis lavere styrke og hardhet enn stål, men kan anodiseres for å danne et hardt beskyttende lag på sin flate.
Aluminiumslegering 6061 har den mest utmerkede skjærestyrken enn andre aluminiumslegeringer.
Aluminium 6082 sammensetning og materialegenskaper ligner på 6061. Den oppfyller europeiske standarder og er derfor mer vanlig i Europa.
Aluminium 7075 er den mest brukte legeringen i romfartsapplikasjoner fordi den har utmerkede utmattelsesegenskaper for stål og kan varmebehandles for å oppnå høy styrke og hardhet, så det er viktig å redusere vekten.
Aluminium 5083 har høyere styrke og utmerket sjøvannsbestandighet enn de fleste andre CNC-aluminiummaskiner , og brukes derfor ofte i arkitektoniske og marine applikasjoner. Det er også et godt valg for sveising.
Materialegenskaper:
Typisk tetthet av aluminiumslegering: 2.65-2.80 g / cm3
Den kan anodiseres
Ikke-magnetisk
rustfritt stål
Rustfrie stållegeringer har høy styrke, høy duktilitet, utmerket slitestyrke og korrosjonsbestandighet, og er enkle å sveise, maskinbearbeide og polere. Avhengig av sammensetningen kan de være (i utgangspunktet) ikke-magnetiske eller magnetiske.
Rustfritt stål 304 er den vanligste rustfrie stållegeringen med utmerkede mekaniske egenskaper og god bearbeidbarhet. Den er motstandsdyktig mot de fleste miljøforhold og etsende medier.
Rustfritt stål 316 er en annen vanlig rustfri stållegering med mekaniske egenskaper som ligner 304. Selv om den har høyere korrosjons- og kjemikaliebestandighet, spesielt for saltløsninger (f.eks. sjøvann), er den vanligvis foretrukket for bruk i tøffe miljøer.
Rustfritt stål 2205 dupleks rustfritt stål er den rustfrie stållegeringen med høyeste styrke (to ganger av andre vanlige rustfrie stållegeringer), og har utmerket korrosjonsbestandighet. Den brukes i tøffe miljøer og har mange bruksområder i olje- og gassindustrien.
Rustfritt stål 303 har utmerket seighet, men har lavere korrosjonsmotstand enn 304. På grunn av dets utmerkede bearbeidbarhet, brukes det ofte i masseapplikasjoner som muttere og bolter for romfartsapplikasjoner.
De mekaniske egenskapene til 17-4 rustfritt stål (SAE 630 grade) er sammenlignbare med 304. Det kan nedbørsherdes i meget høy grad (sammenlignet med verktøystål) og har utmerket kjemisk motstand, noe som gjør det egnet for applikasjoner med svært høy ytelse, for eksempel produksjon av turbinblader.
Materialegenskaper:
Typisk tetthet: 7.7-8.0 g / cm3
Ikke-magnetisk rustfri stållegering: 304, 316, 303
Elektromagnetisk rustfri stållegering: 2205 dupleks, 17-4
Lavkarbonstål {mykt stål}
Lavkarbonstål, også kjent som lavkarbonstål, har gode mekaniske egenskaper, god bearbeidbarhet og god sveisbarhet. På grunn av deres lave kostnader kan de brukes til generelle formål, inkludert produksjon av mekaniske deler, inventar og inventar. Lavkarbonstål er utsatt for korrosjon og kjemisk angrep.
Lavkarbonstål 1018 er en generell legering med god bearbeidbarhet og sveisbarhet, samt utmerket seighet, styrke og hardhet. Det er den mest brukte lavkarbonstållegeringen.
Lavkarbonstål 1045 er et middels karbonstål med god sveisbarhet, god bearbeidbarhet, høy styrke og slagfasthet.
Lavkarbonstål A36 er et vanlig konstruksjonsstål med god sveisbarhet. Den er egnet for ulike industrielle og arkitektoniske applikasjoner.
Materialegenskaper:
Typisk tetthet: 7.8-7.9 g / cm3
magnetisk
Legert stål
Legert stål inneholder andre legeringselementer i tillegg til karbon, og forbedrer dermed hardhet, seighet, tretthet og slitestyrke. I likhet med lavkarbonstål er legert stål også utsatt for kjemisk korrosjon og korrosjon.
Legert stål 4140 har gode generelle mekaniske egenskaper, samt god styrke og seighet. Denne legeringen er egnet for mange industrielle bruksområder, men anbefales ikke for sveising.
Legert stål 4340 kan varmebehandles for å oppnå høy styrke og hardhet samtidig som god seighet, slitestyrke og utmattelsesstyrke opprettholdes. Denne legeringen er sveisbar.
Materialegenskaper:
Typisk tetthet: 7.8-7.9 g / cm3
Magnetic
Verktøystål
Verktøystål er en slags metallegering med høy hardhet, stivhet, slitestyrke og varmebestandighet. De brukes til å lage produksjonsverktøy (derav navnet), for eksempel former, dyser og former. For å oppnå gode mekaniske egenskaper må det varmebehandles.
Verktøystål D2 er en slags slitebestandig legering, dens hardhet kan opprettholdes ved 425 ° C. Den brukes vanligvis til å lage skjæreverktøy og matriser.
Verktøystål A2 er et slags luftherdende generelt verktøystål, som har god seighet og utmerket dimensjonsstabilitet ved høy temperatur. Det brukes vanligvis til å lage sprøyteformer.
Verktøystål O1 er en oljeherdende legering med høy hardhet på 65 HRC. Vanligvis brukt til skjæreverktøy og skjæreverktøy.
Materialegenskaper:
Typisk tetthet: 7.8 g / cm3
Typisk hardhet: 45-65 HRC
Messing
Messing er en metallegering med god bearbeidbarhet og utmerket ledningsevne, som er svært egnet for bruksområder som krever lav friksjon. Det brukes også ofte i arkitektur for å produsere deler med et gyldent utseende for estetiske formål.
Messing c36000 er et slags materiale med høy strekkfasthet og naturlig korrosjonsbestandighet. Det er et av de enkleste materialene å behandle, så det brukes ofte i masseapplikasjoner.
Materialegenskaper:
Typisk tetthet: 8.4-8.7 g / cm3
Ikke-magnetisk
ABS
ABS er et av de vanligste termoplastmaterialene med gode mekaniske egenskaper, utmerket slagstyrke, høy varmebestandighet og god bearbeidbarhet.
Den lave tettheten til ABS gjør den svært egnet for lette applikasjoner. ABS-deler maskinert av CNC brukes vanligvis som prototyper før masseproduksjon ved sprøytestøping.
Materialegenskaper:
Typisk tetthet: 1.00-1.05 g / cm3
nylon
Nylon, også kjent som polyamid (PA), er en slags termoplast, som er mye brukt i ingeniørapplikasjoner på grunn av sine utmerkede mekaniske egenskaper, gode slagstyrke, høye kjemiske motstand og slitestyrke. Selv om det er lett å absorbere og absorbere fuktighet.
Nylon 6 og nylon 66 er de mest brukte kvalitetene i CNC-maskinering.
Materialegenskaper:
Typisk tetthet: 1.14 g / cm3
Polykarbonatfiber
Polykarbonat er en termoplast med høy seighet, god bearbeidbarhet og utmerket slagstyrke (bedre enn ABS). Det kan være farget, men det er vanligvis optisk gjennomsiktig, så det er veldig egnet for et bredt spekter av bruksområder, inkludert væskeutstyr eller bilglass.
Materialegenskaper:
Typisk tetthet: 1.20-1.22 g / cm3
POM (Delrin)
POM, hvis kommersielle navn er Delrin, er kjent som en teknisk termoplast med den høyeste bearbeidbarheten blant plast.
POM (Delrin) er vanligvis det beste valget ved CNC-bearbeiding av plastdeler med høy presisjon, høy stivhet, lav friksjon, utmerket dimensjonsstabilitet ved høy temperatur og svært lav vannabsorpsjon.
Materialegenskaper:
Typisk tetthet: 1.40-1.42 g / cm3
PTFE (teflon)
PTFE, vanligvis kjent som Teflon, er en teknisk termoplast med utmerket kjemisk og varmebestandighet og den laveste friksjonskoeffisienten i et kjent fast stoff.
PTFE (polytetrafluoretylen) er en av få plaster som tåler temperaturer over 200 OC og er en utmerket elektrisk isolator. Den har imidlertid rene mekaniske egenskaper og brukes vanligvis som fôr eller innsats i en sammenstilling.
Materialegenskaper:
Typisk tetthet: 2.2 g / cm3
Høy tetthet polyetylen
Høydensitetspolyetylen (HDPE) er en slags termoplast med høyt styrke til vektforhold, høy slagstyrke og god værbestandighet.
HDPE er en lettvekts termoplast, egnet for utendørs bruk og rørledningstransport. I likhet med ABS, brukes det ofte til å lage prototyper før sprøytestøping.
Materialegenskaper:
Typisk tetthet: 0.93-0.97 g / cm3
PEEK
Peek er en høyytelses teknisk termoplast med utmerkede mekaniske egenskaper, termisk stabilitet over et bredt temperaturområde og utmerket motstand mot de fleste kjemikalier.
Peek brukes ofte til å erstatte metalldeler på grunn av det høye vekt/vektforholdet. Det gir også et medisinsk nivå som gjør kikk egnet for biomedisinske applikasjoner.
Materialegenskaper:
Typisk tetthet: 1.32 g / cm3
Regelsammendrag
Aluminium 6061 er det vanligste CNC-bearbeidingsmaterialet med lavest pris.
På grunn av sin utmerkede bearbeidbarhet er POM (Delrin) den mest økonomiske CNC-plasten.
Velg en metallegering for applikasjoner som krever høy styrke, hardhet og/eller varmebestandighet.
Velg plast med spesielle materialkrav for lette applikasjoner eller pre-injeksjonsprototyper.
Bruksområde av ulike materialer
Aluminum
Nøkkelytelse: aluminium er høyt verdsatt for forholdet styrke til vekt og korrosjonsbestandighet. Den har også god varmeledningsevne og ledningsevne.
Aluminium 6061-t6:6061 er en av de mest brukte aluminiumsvariantene og har vært mye brukt. T6-merket gir materialet en ultimat strekkstyrke på 276 MPa. Felles søknad: Generelt
Aluminium 7075: ultimat strekkstyrke er 572 MPa, sammenlignbar med stål. Nyttig for høybelastningsapplikasjoner, er bruken begrenset av høye kostnader. Vanlige bruksområder: romfart, bil, skip
Aluminium 2024-T3: 2024-T3 2000-seriens legering har høyt styrke-vektforhold, strekkstyrken er 400-430 MPa, flytegrensen er minst 270-280 MPa. T3-sertifisering, løsningsvarmebehandling og kaldbearbeiding er utført. Vanlige bruksområder: industrielle, romfarts-, medisinske, elektroniske produkter.
Aluminium 5052: ved 117 MPa er utmattelsesstyrken til denne typen aluminiumslegering høyere enn for de fleste aluminiumslegeringer. Den har også utmerket motstand mot sjøvann og saltsprut. Vanlige bruksområder: skip, romfart, elektronikk.
Aluminium mic-6: ligner på 7000-seriens aluminiumslegering, mic-6 er et støpt platemateriale som vanligvis brukes i form og substrat. Vanlige bruksområder: romfart, elektronikk, utstyr.
Messing, bronse og kobber
Nøkkelegenskaper: rent kobber er et mykt og formbart metall med høy termisk og elektrisk ledningsevne. Messing og bronse er legeringer av kobber. Messing er en blanding av kobber og sink, og bronse er hovedsakelig kobber og tinn. Generelt sett er messing verdsatt for sin bearbeidbarhet og høye styrkeretensjon. Bronse har lav friksjonsytelse og høy korrosjonsmotstand. Messing, bronse og kobber er vanligvis valgt for estetiske formål.
C360 messing: C360 er et svært bearbeidbart materiale med den laveste kostnaden av alle messinglegeringer. Bransje: industri, næringsliv.
Messing 260: den mest formbare messinglegeringen 260 brukes mer enn andre lignende produkter. Bransje: industri, handel.
C932 M07 lagerbronse : for lette applikasjoner, denne legeringen er enkel å bearbeide og korrosjonsbestandig. Industri: generelt.
ETP kobber C110: denne legeringen har den høyeste elektriske ledningsevnen (100 % IACS) av alle metaller unntatt sølv (105 % IACS). Bransje: kraft, konstruksjon, medisinsk.
Kobber 101: basismateriale for mange messing og bronse, kobber 101 har høy duktilitet (forlengelse 5% til 50%) og slagstyrke. Bransje: elektronikk, bil.
Stål
Nøkkelfunksjoner: kan sies å gi det bredeste utvalget av CNC-bearbeidingsmaterialer, stål har rustfritt stål, legering, verktøy og alternativer med lavt karbonstål. Generelt har stål gode mekaniske egenskaper og er lett å bearbeide.
Stål 1018: Dette generelle stålet med lavt karbon er formbart og egnet for forming og sveising. Bransje: generelt, gir, skrue, mutter.
ASTM A36: et eksempel på lavkarbonstål, A36 er en lavkostlegering med gode mekaniske egenskaper, inkludert bruddstyrke på 400-550 MPa og bruddforlengelse på 20 %. Bransje: utstyr, konstruksjon.
Legert stål 4130: denne multifunksjonelle stållegeringen er optimalisert når det gjelder sammensetning (styrkegrense (670 MPa), seighet (flytegrense 435 MPa) og bearbeidbarhet). Bransje: romfart, olje og gass, bil.
Rustfritt stål 304: den vanligste varianten av rustfritt stål og representativ for den grunnleggende kvaliteten på stål, legeringen har høyere korrosjonsmotstand og lavere ledningsevne enn de fleste andre stål. Den er ikke egnet for applikasjoner som krever sveising. Bransje: mat, skruer, bil.
Rustfritt stål 17-4: dette nedbørsherdende rustfrie stålet er kjent for sin høye styrke og mekaniske egenskaper og kan videreutvikles ved varmebehandling. Den har gode mekaniske egenskaper selv ved 600 grader Fahrenheit, og har høy korrosjonsbestandighet. Dette materialet kan fungere godt i tøffe miljøer. Bransje: kjernefysisk, marin, mat og medisinsk.
Titanium
Nøkkelfunksjoner: Selv om titan er tyngre enn aluminium (men fortsatt lettere enn stål), er titan også kjent for sitt utmerkede forhold mellom vekt og styrke. På grunn av deres hardhet anses mange titanvarianter som vanskelige å bearbeide.
Titan klasse 2: Grade 2 er en vanlig form for dette metallet med høy styrke (grense 344 MPa) og utmerket korrosjonsbestandighet. Det brukes vanligvis til å lage varmevekslere. Bransje: romfart, bil, kjemisk industri.
Titanium 6Al-4V: en annen ofte brukt titanvariant, denne legeringen er det beste valget når det kreves lav tetthet (4.429 – 4.512 g / cm3) og utmerket korrosjonsbestandighet. Bransje: medisinsk, romfart, marin, naturgass.
Sink legering
Nøkkelfunksjon: sink brukes ikke ofte i CNC-bearbeiding fordi de fleste varianter er for sprø for bearbeiding. I noen spesifikke former blir materialet lett å bearbeide og lett å håndtere.
Sinklegeringsplate 500: en kontinuerlig støpt legering med bearbeidbar sink med god elektrisk ledningsevne og høy korrosjonsbestandighet. Bransje: arkitektur.
plastmateriale
Nøkkelfunksjoner: lett og robust, noe industriplast kan betraktes som rimelige alternativer til metalldeler. Plast er mye brukt i alle bransjer.
Abs: denne vanlige høystyrke termoplasten med elektrisk isolasjon er ideell for rimelige, lette former og prototyper. Bransje: generelt, medisinsk, bilindustrien, elektronikk.
Acetal: Delrin er den enkleste plasten å behandle. Den har utmerket stivhet (bøyestyrke 82.7 MPa), lav friksjon og god fuktmotstand. Bransje: generelt, utstyr, elektronikk, medisinsk, konstruksjon.
Nylon 6/6: vanlig polyamid, nylon 6/6 (eller 66 for kort) har høy mekanisk styrke (66 MPa), stivhet og stabilitet under termisk og kjemisk påvirkning. Bransje: bil, elektronikk, utstyr, rør.
Peek: denne avanserte termoplasten kan brukes i alle slags anledninger med høye mekaniske krav. Bransje: medisin, romfart, bil, elektronikk.
Polykarbonat: vanligvis kjent som PC, denne gjennomsiktige plasten har utmerkede optiske egenskaper. Den er robust, lett og robust med høy slagfasthet (600 – 850 J/M). Bransje: generelt, elektronikk, luftfart, bil, rørledning.
Etterbehandlingstjenester
Etterbehandlingsservice etter maskinert kan endre utseendet, overflateruhet, hardhet og kjemisk motstandsdyktighet til de produserte delene. Det følgende er en kort oversikt over de vanligste overflatebehandlingene for CNC-bearbeiding.
maskineres
De maskinerte delene har de strengeste toleransene fordi det ikke kreves ekstra arbeid på dem. Imidlertid er merkingen langs skjæreverktøybanen synlig. Standard overflateruhet til maskinerte deler er 3.2 μ m (125 μ in), som kan reduseres til 0.4 μ m (16 μ in) ved videre operasjon.
Den strengeste dimensjonstoleransen.
Ingen ekstra kostnad (standard overflatebehandling).
Perlesprengning
Perleblåsing gir en jevn matt eller satengfinish til de maskinerte delene, og eliminerer alle verktøymerker.
Perleblåsing brukes hovedsakelig for estetiske formål fordi overflateruheten som oppnås ikke kan garanteres. Nøkkeloverflater eller funksjoner som hull kan maskeres for å unngå dimensjonsendringer.
En behagelig matt eller sateng finish.
Lavpris overflatebehandling.
Gir forskjellig ruhet.
Anodisering (gjennomsiktig eller farget)
Anodisering legger til et tynt og hardt ikke-ledende keramisk belegg på overflaten av aluminiumsdeler for å forbedre korrosjonsmotstanden og slitestyrken.
Kritiske områder kan maskeres for å opprettholde strenge toleranser. Anodiserte deler kan farges for å gi en jevn, vakker overflate.
Slitesterk, vakkert utseende.
Kan påføres lumen.
Kan farges til enhver Pantone-nyanse.
Hardt belegg anodisering
Anodisering av harde belegg gir tykke keramiske belegg med høy tetthet som gir utmerket korrosjons- og slitestyrke.
Anodisering av hardt belegg er egnet for funksjonelle applikasjoner. En typisk beleggtykkelse på 50 μm påføres normalt ikke. Kritiske områder kan maskeres for å opprettholde strenge toleranser.
Høyt slitebestandig belegg for avanserte ingeniørapplikasjoner.
Kan påføres lumen.
God dimensjonskontroll.
pulverlakkering
Pulverlakk legger til et lag med sterkt, slitesterkt og korrosjonsbestandig beskyttende polymerbelegg på overflaten av delene.
Den kan brukes på deler av ethvert materiale og har en rekke farger å velge mellom.
Robuste, slitesterke og korrosive belegg for funksjonelle bruksområder.
Den har høyere slagfasthet enn anodisering.
Kompatibel med alle metallmaterialer.
Silketrykk utskrift
Silketrykk er en billig måte å trykke tekst eller logo på overflaten av CNC-bearbeidingsdeler for estetiske formål.
Den kan brukes i tillegg til andre finisher som anodisering. Bare det trykte innholdet kan påføres den ytre overflaten av delen.
Skriv ut egendefinert tekst eller logo til lav pris.
Finnes i en rekke farger.
Tips for å redusere budsjettet til ditt CNC-prosjekt
Kostnaden for CNC maskineringsdeler avhenger av følgende faktorer:
Behandlingstid og modellkompleksitet: Jo mer kompleks geometrien til delen er, jo lengre behandlingstid og jo høyere kostnad.
Oppstartskostnader: Disse er knyttet til klargjøring av CAD-fil og prosessplanlegging, men kostnadene er i utgangspunktet faste. Det er muligheter for å redusere enhetsprisene gjennom stordriftsfordeler.
Materialkostnader og overflatebehandling: kostnadene for bulkmaterialer og den enkle behandlingen av materialer påvirker i stor grad de totale kostnadene.
La oss oppsummere
Den 3-aksede CNC-fresemaskinen kan lage deler med relativt enkel geometri til lav pris og har utmerket nøyaktighet.
Enhetskostnaden for CNC dreiebenk er den laveste, men den er kun egnet for deler med rotasjonssymmetri.
Delene laget av 5-akset CNC-fresemaskin med indeks har egenskapene at de ikke kan justeres raskt med en av hovedakslene og har høy presisjon.
Delene produsert av en kontinuerlig 5-akset CNC-fresemaskin har svært kompleks "organisk" geometri og jevn kontur, men kostnadene er høye.
Frese CNC-senter kombinerer fordelene med CNC-dreiing og CNC-fresing i ett system for å produsere komplekse deler til lavere pris enn andre 5-akse CNC-systemer.
CNC maskineringsdeler er mye brukt i alle samfunnslag. Hos ddprototype betjener vi et bredt spekter av områder, inkludert:
medisinsk behandling
bil
Sykkel
robot
Aerospace
skip
landbruksmaskiner
elektronisk produkt
Kamera og andre presisjonsproduksjonsdeler i alle samfunnslag
