Śledź mnie na: 
Przewodnik po materiałach do obróbki CNC
Istnieje około 21 rodzajów powszechnie stosowanych materiałów do obróbki CNC. W tym artykule szczegółowo przedstawimy, jak wybrać odpowiedni materiał po ustaleniu projektu, który może nie tylko zaspokoić potrzeby projektu, ale także zaoszczędzić budżet. Obróbka CNC to wszechstronna, precyzyjna tradycyjna technologia produkcyjna, która idealnie nadaje się do przetwarzania skomplikowanych części, od jednego prototypu do produkcji małoseryjnej na dużą skalę. Od 1960 r. obróbka CNC nadal jest najbardziej idealną opcją dla części niestandardowych. Dobrze wiedząc, że obróbka CNC jest procesem subtraktywnym, co oznacza, że maszyna odcina solidny kawałek materiału, aby wykonać część, więc wybór materiału będzie niezwykle ważną częścią każdego procesu produkcyjnego. Ponieważ obróbka CNC jest kompatybilna z różnymi materiałami, od tworzyw konstrukcyjnych po metale. Stwarza to wyzwania dla projektantów i zespołów badawczo-rozwojowych przy wyborze materiałów do projektów CNC. Następnie omówimy różne kluczowe czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze odpowiedniego materiału.
Wymagania projektowe
Biorąc pod uwagę szeroki zakres opcji materiałów dostępnych do obróbki CNC, prawdopodobne jest, że będzie więcej niż jeden materiał odpowiedni do prototypowania lub masowych części niestandardowych. Jednak znalezienie najbardziej odpowiedniego materiału do cięcia CNC zależy od Twoich priorytetów: czy potrzebujesz metalu o doskonałych właściwościach mechanicznych, takiego jak stop tytanu? A może stawiasz na szybkość i wybierasz bardziej podatny na obróbkę materiał (taki jak aluminium 6061) lub tworzywo sztuczne (jak ABS)? A może po prostu chcesz wykonać prototyp w najniższej możliwej cenie?
Zastosowania części CNCInżynierowie powinni wziąć pod uwagę końcowe zastosowanie i przeznaczenie części, co ma duży wpływ na wybór materiału. Na przykład stal nierdzewna i stal węglowa nadają się do obróbki CNC, ale tylko stal nierdzewna ma naturalną odporność na korozję, źle dobrana stal wpłynie na żywotność części. Inny jest również dobór materiału izolacyjnego do respiratorów medycznych i aparatów firmy Nikon. Oczywiście należy również wziąć pod uwagę FDA, FAA i wszelkie przepisy branżowe.
Dostosuj się do konkretnego środowiska. Środowiska zewnętrzne i kontrolowane środowiska wewnętrzne są ważnymi czynnikami wpływającymi na żywotność części. Jeśli wybierzesz materiał odporny na utlenianie, w miarę upływu czasu nadal zachowuje on integralność. Sztywna pianka jest dobrym przykładem odporności na wilgoć i rdzę i może utrzymać stabilną, kompletną strukturę przez długi czas.
Wymagania dotyczące obciążenia naprężeniowego. Wysokie obciążenia powodują, że niektóre materiały ulegają deformacji, a nawet pękają. Kiedy zastanawiasz się, jakiego materiału użyć na swoje części, upewnij się, że uwzględniłeś obciążenia naprężeniowe. Jeśli twoja część będzie pracować pod dużym obciążeniem, materiał, z którego jest wykonana, będzie potrzebował elementów niezbędnych do wytrzymania obciążeń i zapobiegania deformacji. Takich jak stal nierdzewna, aluminium 7075 i różne stopy.
Wymagania wytrzymałości na rozciąganie i temperatury. Inżynier powinien określić, jakiej wytrzymałości wymaga część (wytrzymałość na rozciąganie, odporność na zużycie itp.) i ile wytrzyma. Parametry te będą miały wpływ na zakres materiału, który można wybrać. Wymagania temperaturowe od początku wykluczają niektóre materiały; prawie wszystkie materiały będą się rozszerzać lub kurczyć pod wpływem zmian temperatury. Takie jak materiały precyzyjnych części, należy wybrać obojętne metale lub tworzywa sztuczne.
Budżet projektu. W większości przypadków koszt materiału będzie miał wpływ na wybór materiału. Koszt materiału jest szczególnie ważny w przypadku obróbki CNC, ponieważ proces generuje stosunkowo duże ilości złomu. Niektóre materiały są bardzo drogie (jak metaliczny tytan, stopy kobaltowo-niklowe itp.), biorąc pod uwagę ilość złomu, który będzie miał znaczący wpływ na efektywność kosztową całego projektu. Więc kiedy inżynierowie powinni dokładnie ocenić swój budżet przed podjęciem ostatecznej decyzji.
Tolerancja wymiarowa. Nie lekceważ znaczenia tolerancji wymiarowej, oprócz wpływania na cały proces obróbki CNC; odgrywa również ważną rolę w doborze materiału. Ma to wpływ na metodę cięcia CNC oraz rodzaj narzędzi i maszyn, które będą używane, dlatego najlepiej będzie dokładnie sprawdzić tolerancję. Jeśli tolerancję można dostosować lub poluzować, można zaoszczędzić pieniądze, ponownie oceniając tolerancję, węższa tolerancja zwykle oznacza wyższe koszty produkcji. Jeśli nie masz pewności, jaka jest dokładna tolerancja części, której potrzebujesz, po prostu poproś o pomoc renomowanego dostawcę obróbki CNC, firmę DDPrototype.
Charakterystyka materiałów do obróbki CNC
Podsumowaliśmy odpowiednie właściwości najpopularniejszych materiałów CNC, te dane właściwości materiałów zebrane od producenta materiału. Materiały metalowe i plastikowe są oddzielone dla porównania ze względu na dużą różnicę właściwości. Metale są używane głównie w zastosowaniach wymagających wysokiej wytrzymałości, twardości i odporności na ciepło. Tworzywa sztuczne są często używane ze względu na ich odporność chemiczną i właściwości elektroizolacyjne. Interesującymi właściwościami materiałów były wytrzymałość mechaniczna (wyrażona jako granica plastyczności przy rozciąganiu), skrawalność (łatwość obróbki wpływa na ceny CNC), koszt materiału, twardość (głównie w przypadku metali) i odporność na temperaturę (głównie w przypadku tworzyw sztucznych). Zebrane informacje zestawiono w poniższych tabelach. Szczegółowy opis każdej opcji materiałowej znajduje się w następnej sekcji.
Tabela podsumowująca dla metali
| Materiał | Stopień | Wytrzymałość* | Twardość+ | Skrawalność | Koszty: | Typowe aplikacje |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium | 6061 | Średni | Średni | ★ ★ ★ ★ ★ | $ | Ogólnego zastosowania Części samolotów Części samochodowe Ramy rowerowe Pojemniki na żywność |
| 6082 | Średni | Średni | ★ ★ ★ ★ ★ | $ | Ogólnego zastosowania Części samochodowe Pojemniki na żywność | |
| 7075 | Wysoki | Średni | ★ ★ ★ ★ | $$ | Komponenty lotnicze i kosmiczne Części samochodowe Zastosowania morskie Sprzęt sportowy | |
| 5083 | Średni | niski | ★ ★ ★ ★ ★ | $ | Zastosowania morskie Budownictwo Zbiorniki ciśnieniowe | |
| Ze stali nierdzewnej | 304 | Wysoki | Średni | ★ ★ | $$ | Ogólnego przeznaczenia Urządzenia medyczne Przemysł spożywczy Zastosowania morskie Przetwórstwo chemiczne |
| 316 | Wysoki | Średni | ★ ★ | $$ | Sprzęt do przygotowywania żywności Zastosowania morskie Architektura Implanty chirurgiczne Pojemniki na chemikalia | |
| 2205 dupleks | Wysoki | Wysoki | ★ | $ $ $ | Ropa naftowa i gaz Zastosowania morskie Obróbka chemiczna Wymienniki ciepła | |
| 303 | Wysoki | Wysoki | ★ ★ ★ | $$ | Elementy samolotów Części maszyn Nakrętki, śruby, koła zębate, tuleje | |
| 17-4 | Wysoki | Bardzo wysoko | ★ ★ | $ $ $ | Łopatki turbin Zastosowania morskie Zbiorniki chemiczne Ropa naftowa i gaz Zastosowania jądrowe | |
| Stal miękka | 1018 | Średni | Średni | ★ ★ ★ | $ | Ogólnego przeznaczenia Części maszyn Przyrządy i osprzęt |
| 1045 | Średni | Wysoki | ★ ★ | $$ | Ogólnego przeznaczenia Części maszyn | |
| A36 | Wysoki | Średni | ★ ★ ★ | $ | Części do maszyn budowlanych Przyrządy i osprzęt | |
| Stali stopowej | 4140 | Średni | Wysoki | ★ ★ | $$ | Ogólnego przeznaczenia Części maszyn Oprzyrządowanie |
| 4340 | Wysoki | Wysoki | ★ ★ | $$ | Podwozie samolotu Przenoszenie mocy Oprzyrządowanie | |
| Stal narzędziowa | D2 | Wysoki | Bardzo wysoko | ★ | $$ | Narzędzia do obróbki na zimno Matryce i stemple Narzędzia skrawające i noże |
| A2 | Wysoki | Bardzo wysoko | ★ | $$ | Narzędzia do obróbki na zimno Matryce i stemple Narzędzia skrawające i noże | |
| O1 | Wysoki | Bardzo wysoko | ★ | $$ | Narzędzia do obróbki na zimno Matryce i stemple | |
| Mosiądz | C36000 | Średni | Średni | ★ ★ ★ ★ ★ | $ | Części mechaniczne Zawory i dysze Architektura |
* : Granica plastyczności przy rozciąganiu – średnia: 200-400 MPa, wysoka: 400-600 MPa + : Twardość – Średnia: 50-90 HRB, Wysoka: 90 HRB – 50 HRC, Bardzo wysoka: powyżej 50 HRC
Tabela podsumowująca dla tworzyw sztucznych
| Materiał | Wytrzymałość* | Temperatura robocza+ | Skrawalność | Koszty: | Typowe aplikacje |
|---|---|---|---|---|---|
| ABS | Średni | Do 60oC | ★ ★ ★ | $ | Motoryzacja Obudowy elektroniki Rury i złączki Produkty konsumenckie |
| Nylon | Wysoki | Do 100oC | ★ | $ | Części samochodowe Części mechaniczne Elementy złączne |
| Poliwęglan (PC) | Wysoki | Do 120oC | ★ ★ | $ | Architektura Motoryzacja Obudowy elektroniczne Pojemniki na żywność |
| POM (Delrin) | Średni | Do 82oC | ★ ★ ★ ★ | $ | Części mechaniczne Obudowy elektroniczne Przepusty i złączki |
| PTFE (teflon) | niski | Do 260oC | ★ ★ ★ ★ | $ | Aplikacje wysokotemperaturowe Obróbka chemiczna Obudowy elektroniki Przetwórstwo spożywcze |
| HDPE | niski | Do 80oC | ★ | $ | Pojemniki na chemikalia Rury i kształtki Produkty konsumenckie |
| PEEK | Wysoki | Do 260oC | ★ ★ | $$ | Zastosowania medyczne Przetwórstwo chemiczne Przetwórstwo spożywcze Zawory wysokociśnieniowe |
* : Granica plastyczności przy rozciąganiu – niska: 5-30 MPa, średnia: 30-60 MPa, wysoka: 60-100 MPa + : Zalecana maksymalna temperatura pracy przy ciągłym użytkowaniu
Przegląd popularnych stopów metali CNC
Stopy aluminium. Stopy aluminium charakteryzują się doskonałą wytrzymałością, wysoką przewodnością cieplną i elektryczną oraz naturalną ochroną antykorozyjną. Można je łatwo obrabiać i przy niskich kosztach masowych, więc są one najbardziej ekonomiczną opcją do tworzenia niestandardowych części metalowych i zwykle prototypów. Wytrzymałość stopów aluminium jest ogólnie niższa niż stali, ale można je anodować, tworząc twardą i ochronną warstwę na powierzchni.
Stopy aluminium
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość stopów aluminium 2.65-2.80 g/cm3, może być anodowana, niemagnetyczna.
aluminium 6061.Aluminium 6061 jest najpopularniejszym stopem aluminium o doskonałych właściwościach mechanicznych, takich jak wysoka wytrzymałość, odporność na korozję i spawalność.
aluminium 7075.Aluminium 7075 ma doskonałe właściwości zmęczeniowe i może być poddawane obróbce cieplnej do wysokiej wytrzymałości i twardości, które są porównywalne ze stalą. Powszechnie stosowane w zastosowaniach lotniczych, takich jak skrzydła samolotów.
aluminium 2024.Aluminium 2024 ma wysoką odporność na ciepło, odporność na uderzenia i doskonałe właściwości zmęczeniowe, powszechnie stosowane w zastosowaniach wojskowych i lotniczych.
aluminium 5052.Aluminium 5052 ma silną odporność chemiczną i korozyjną. Nie można go poddać obróbce cieplnej, zwykle stosowanej w zastosowaniach morskich.
aluminium 6063.Aluminium 6063 ma średnią wytrzymałość i wzmacnia stop po obróbce cieplnej. Powszechnie stosowane w aluminiowych ramach drzwi i okien oraz ścian osłonowych.
Stal nierdzewna.
Stal nierdzewna (SS) jest najczęściej używanym materiałem w obróbce CNC. Stal nierdzewna obejmuje szeroki zakres gatunków, takich jak SS303, SS304, SS316 itp. Różnica wszystkich materiałów w zakresie SS polega na ilości dodanego materiału domieszkującego. Siarka jest dodawana w SS303 dla lepszej skrawalności i odporności na korozję. Nikiel i chrom są dodawane do SS304 w celu zwiększenia wytrzymałości i zmniejszenia właściwości magnetycznych. Jednak SS316 może być wykonany ze stali nierdzewnej klasy morskiej poprzez dodanie stopu molibdenu, który można wykorzystać do produkcji dużych statków.
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 7.7-8.0 g/cm3 , Stopy stali nierdzewnej niemagnetycznej: 304, 316, 303, stopy stali nierdzewnej agnetycznej: 2205 Duplex, 17-4.
Stal nierdzewna 304.Stal nierdzewna 304 jako najpopularniejsza stal nierdzewna ma doskonałą obrabialność, odporność na korozję.
Stal nierdzewna 316.Stal nierdzewna 316 to kolejny popularny stop stali nierdzewnej o podobnych właściwościach mechanicznych do stali 304. Ma jednak wyższą odporność na korozję i chemikalia, zwłaszcza na roztwory soli (na przykład wodę morską), dlatego często jest preferowana do zastosowań w trudnych warunkach.
Stal nierdzewna 2205 Duplex.Stal nierdzewna 2205 Duplex jest stopem stali nierdzewnej o najwyższej wytrzymałości (dwa razy większej niż inne popularne stopy stali nierdzewnej) i ma doskonałą odporność na korozję. Jest używany w trudnych warunkach, z wieloma zastosowaniami w przemyśle naftowym i gazowym.
Stal nierdzewna 303.Stal nierdzewna 303 ma doskonałą ciągliwość, ale niższą odporność na korozję w porównaniu ze stalą 304. Ze względu na doskonałą obrabialność jest często stosowana w zastosowaniach wielkoseryjnych, takich jak produkcja nakrętek i śrub do zastosowań lotniczych.
Stal nierdzewna 17-4.Stal nierdzewna 17-4 (klasa SAE 630) ma właściwości mechaniczne porównywalne do stali 304. Można ją utwardzać wydzieleniowo w bardzo wysokim stopniu (porównywalnym ze stalami narzędziowymi) i ma doskonałą odporność chemiczną, dzięki czemu nadaje się do zastosowań o bardzo wysokich parametrach.
Stal miękka
Stal miękka ma dobre właściwości mechaniczne, doskonałą obrabialność i dobrą spawalność. Ze względu na niski koszt znajdują zastosowania uniwersalne, w tym do produkcji części maszyn, przyrządów i osprzętu. Stale miękkie są podatne na korozję i ataki chemikaliów.
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 7.8-7.9 g/cm3, Magnetyczna.
Stal miękka 1018.Stal miękka 1018 to stop ogólnego zastosowania o dobrej skrawalności i spawalności oraz doskonałej ciągliwości, wytrzymałości i twardości.
Stal miękka 1045.Stal miękka 1045 to stal średniowęglowa o dobrej spawalności, dobrej skrawalności oraz wysokiej wytrzymałości i udarności. Zwykle używany do produkcji nakrętek, śrub, kół zębatych, wałów, korbowodów i innych małych części maszyn.
Stal miękka A36.Stal miękka A36 jest popularną stalą konstrukcyjną o dobrej spawalności. Nadaje się do różnych zastosowań przemysłowych i budowlanych.
Stali stopowej
Stal stopowa oprócz węgla zawiera inne pierwiastki stopowe, co skutkuje lepszą twardością, wytrzymałością, odpornością na zmęczenie i zużycie, ale stale stopowe są podatne na korozję i działanie chemikaliów.
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 7.8-7.9 g/cm3, Magnetyczna.
Stal stopowa 4140.Stal stopowa 4140 o dobrej wytrzymałości i udarności, stop ten nadaje się do wielu zastosowań przemysłowych, ale nie jest zalecany do spawania.
Stal stopowa 4340.Stal stopową 4340 można poddać obróbce cieplnej do uzyskania wysokiego poziomu wytrzymałości i twardości, przy jednoczesnym zachowaniu dobrej ciągliwości, odporności na zużycie i wytrzymałości zmęczeniowej. Ten stop jest spawalny.
Stal narzędziowa
Stale narzędziowe to stopy metali o wyjątkowo dużej twardości, sztywności, odporności na ścieranie i temperaturę. Służą do tworzenia narzędzi produkcyjnych (stąd nazwa), takich jak matryce, stemple i formy. Aby uzyskać dobre właściwości mechaniczne, muszą zostać poddane obróbce cieplnej.
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 7.8 g/cm3, Typowa twardość: 45-65 HRC.
Stal narzędziowa D2.Stal narzędziowa D2 jest stopem odpornym na zużycie, który zachowuje swoją twardość do temperatury 425°C. Jest powszechnie używany do produkcji narzędzi skrawających i matryc.
Stal narzędziowa A2.Stal narzędziowa A2 jest hartowaną na powietrzu stalą narzędziową ogólnego przeznaczenia o dobrej ciągliwości i doskonałej stabilności wymiarowej w podwyższonych temperaturach. Jest powszechnie stosowany do produkcji matryc do formowania wtryskowego.
Stal narzędziowa O1.Stal narzędziowa O1 to stop utwardzany olejowo o wysokiej twardości 65 HRC. Powszechnie stosowany do noży i narzędzi skrawających.
Mosiądz
Mosiądz jest stopem metali o dobrej skrawalności i doskonałej przewodności elektrycznej. Jest powszechnie stosowany w architekturze do tworzenia części o złotym wyglądzie w celach estetycznych. Typowe gatunki mosiądzu to C35300 i C36000.
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 8.4-8.7 g/cm3, Niemagnetyczny.
Mosiądz C35300.Mosiądz C35300 ma doskonałą odporność na korozję i zużycie.
Mosiądz C36000.Mosiądz C36000 o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie i naturalnej odporności na korozję. Jest to jeden z najłatwiejszych w obróbce materiałów, dlatego jest często używany do zastosowań o dużej objętości.
Stopy tytanu
Tytan jest również biokompatybilny i nadaje się do produkcji urządzeń medycznych, takich jak sztuczne kości. Tytan można spawać, pasywować i anodować, aby zwiększyć ochronę i poprawić jego wygląd.
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 4.5-4.51 g/cm3 , Niemagnetyczny
Tytan nie jest szczególnie wypolerowany i jest słabym przewodnikiem elektryczności, ale dobrym przewodnikiem ciepła.
Inżynierowie powinni również zdawać sobie sprawę z wyzwań związanych z obróbką CNC tytanu, ponieważ obróbka jest trudna i wymaga specjalnego narzędzia skrawającego.
Magnez
Magnez to najlżejszy metal szeroko stosowany w precyzyjnej obróbce CNC. Ciężar właściwy magnezu wynosi około 2/3 aluminium i 1/4 żelaza.
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 1.8 g/cm3 , Niemagnetyczny
Magnez ma doskonałą obrabialność, wytrzymałość i solidność, dzięki czemu jest szeroko stosowany w wielu sektorach przemysłu. Jeśli chcesz, aby Twoje niestandardowe części miały połączenie lekkości, wysokiej wytrzymałości, wysokiej sztywności, dobrego odprowadzania ciepła, większej udarności niż stopy aluminium i odporności na korozję, stopy magnezu są bardzo dobrym rozwiązaniem. Części ze stopu magnezu szeroko stosowane w nowych pojazdach energetycznych, farmaceutykach i chemikaliach, lotnictwie, przemyśle lotniczym, produktach 3C, robotach i innych dziedzinach.
Stop magnezu jest aktywnym metalem, który może powodować reakcje chemiczne w powietrzu i łatwo się utlenia. Aby poprawić żywotność części, zwykle wymaga profesjonalnej obróbki powierzchni, takiej jak utlenianie mikrołukiem, galwanizacja, malowanie, malowanie proszkowe, pasywacja i tak celowo w celu maksymalizacji praktyczności.
Magazyny stopów magnezu muszą być szczelnie zamknięte w niskich temperaturach, a gaśnice typu D i stosy piasku powinny być zarezerwowane do gaszenia pożarów. W procesie obróbki CNC prędkość nie może być zbyt duża; w przeciwnym razie spowoduje to pożar podczas procesu obróbki. Należy również użyć specjalnego płynu do cięcia stopu magnezu.
Inconel
Inconel to stop odporny na wysokie temperatury, który zyskał popularność w ostatnich latach ze względu na wiele specjalnych właściwości. Części z inconelu nadają się do środowisk, w których może wystąpić korozja wodna lub utlenianie. Jest również idealny do środowisk, w których części mogą być narażone na ekstremalne ciśnienie i ciepło.
Oprócz wyżej wymienionego materiału istnieje kilka materiałów, które są kompatybilne z precyzyjnymi procesami obróbki CNC. Takich jak węglik spiekany, wolfram, pallad, inwar, nikiel, niob, stopy stali, beryl, kobalt, iryd i molibden. Po rozważeniu zakresu zastosowania części niestandardowej, kluczowe znaczenie ma wybór odpowiedniego materiału spośród kilku opcji, ponieważ decyduje on o powodzeniu procesu obróbki CNC, a także o koszcie.
Przegląd powszechnie stosowanych tworzyw sztucznych w obróbce CNC
Maszyny CNC mogą również ciąć plastik. W większości przypadków można preferować następujące 7 tworzyw sztucznych ze względu na koszty, izolację elektryczną lub z innych powodów. Kiedy ostateczna część jest formowana wtryskowo, tworzywo sztuczne jest zwykle odpowiednim materiałem prototypowym.
ABS
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 1.00-1.05 g/cm3
ABS jest jednym z najpowszechniejszych materiałów termoplastycznych, oferującym dobre właściwości mechaniczne, doskonałą udarność, wysoką odporność na ciepło i dobrą skrawalność. I szeroko stosowany w masowej produkcji form wtryskowych.
Nylon
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 1.14 g/cm3.
Nylon jest również znany jako poliamid (PA) i jest tworzywem termoplastycznym, które jest często wykorzystywane w zastosowaniach inżynierskich ze względu na doskonałe właściwości mechaniczne, dobrą udarność oraz wysoką odporność chemiczną i na ścieranie. Jest jednak podatny na wchłanianie wody i wilgoci. Nylon 6 i Nylon 66 to powszechnie stosowane gatunki w obróbce CNC.
poliwęglan
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 1.20-1.22 g/cm3.
Poliwęglan to tworzywo termoplastyczne o wysokiej ciągliwości, dobrej skrawalności i doskonałej udarności (lepszej niż ABS). Może być barwiony, ale zazwyczaj jest optycznie przezroczysty, dzięki czemu idealnie nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań, w tym urządzeń płynowych lub szyb samochodowych.
POM (Delrin)
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 1.40-1.42 g/cm3.
POM jest powszechnie znany pod nazwą handlową Delrin i jest termoplastycznym tworzywem konstrukcyjnym o najwyższej obrabialności wśród tworzyw sztucznych. POM (Delrin) jest często najlepszym wyborem podczas obróbki CNC części z tworzyw sztucznych, które wymagają wysokiej precyzji, dużej sztywności, niskiego tarcia, doskonałej stabilności wymiarowej w podwyższonych temperaturach i bardzo niskiej absorpcji wody.
PTFE (teflon)
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 2.2 g/cm3.
PTFE jest powszechnie znany jako teflon i jest konstrukcyjnym tworzywem termoplastycznym o doskonałej odporności chemicznej i termicznej oraz najniższym współczynniku tarcia ze wszystkich znanych ciał stałych. PTFE (Teflon) jest jednym z nielicznych tworzyw sztucznych, które wytrzymują temperatury robocze powyżej 200°C i są znakomitymi izolatorami elektrycznymi.
HDPE
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 0.93-0.97 g/cm3.
Polietylen o dużej gęstości (HDPE) to tworzywo termoplastyczne o wysokim stosunku wytrzymałości do masy, dużej udarności i dobrej odporności na warunki atmosferyczne. HDPE jest lekkim tworzywem termoplastycznym, odpowiednim do użytku na zewnątrz i rurociągów.
PEEK
Charakterystyka materiału: Typowa gęstość 1.32 g/cm3.
PEEK jest wysokowydajnym termoplastycznym tworzywem konstrukcyjnym o doskonałych właściwościach mechanicznych, stabilności termicznej w bardzo szerokim zakresie temperatur i doskonałej odporności na większość chemikaliów. PEEK jest często używany do wymiany części metalowych ze względu na wysoki stosunek wytrzymałości do wagi. Dostępne są również klasy medyczne, dzięki czemu PEEK nadaje się również do zastosowań biomedycznych.
Inne materiały do obróbki CNC
Ponadto powszechnie stosowane metale i tworzywa sztuczne, drewno i pianka są również używane w obróbce CNC, ale zwykle nie jako preferowany materiał.
Drewno.Drewno jest zwykle mniejszym wyborem, tylko drewno liściaste, sklejka, drewno iglaste itp.
Sztywna pianka.Pianka sztywna służy jako pianka o najwyższej wartości izolacyjnej. Może działać w temperaturach od -100° F do 200° F. Sztywna pianka ma również wyższą wartość R, co czyni ją najlepszym wyborem do podłóg, ścian i innych produktów konstrukcyjnych, które muszą wytrzymać wilgoć.
Pianka do rzeźbienia.Pianka do rzeźbienia może przybrać niemal dowolny kształt. Jest zwykle używany jako model form ze względu na swoją elastyczność, ale jest również stosowany w komponentach, takich jak uszczelki i uszczelnienia. Pianka do rzeźbienia zawiera poliizocyjanuran, który jest gęsty i odporny na ekstremalne temperatury.
fenole.Jeśli musisz spełnić specyfikacje klasy wojskowej, takie jak MIL-I-24768, fenole mogą spełnić to wymaganie. Do wyboru jest kilka, takich jak CE, LE, G10, G10/FR4, G9, G11 i G7. Każdy ma swój własny zestaw mocnych stron. Na przykład drobny splot płótna fenolowego zapewnia dobre właściwości mechaniczne, stabilność wymiarową i lepsze wykończenie obrabianych elementów niż materiał CE. Jednak płótno fenolowe nie jest zalecane do podstawowej izolacji elektrycznej. Fenole LE spełniają wymagania Mil-I-24768/13 FBE, podczas gdy fenole CE spełniają wymagania Mil-I-24768/14 FBG.
Podsumowanie
To, jakiego materiału do obróbki CNC ostatecznie użyjesz do swoich części, zależy od tworzonego projektu. Sporządzamy podsumowanie, które można wykorzystać jako krótki przewodnik po wyborze materiału do obróbki CNC.
Nie zakładaj, że metale są najlepszą opcją. Materiały niemetaliczne stały się popularne, ponieważ są lekkie, a jednocześnie trwałe — jak pianka, którą można formować w różne kształty. Niemetale zachowują również drobne szczegóły podczas cięcia. Jeśli Twój projekt wydaje się być taki, który może skorzystać na wykorzystaniu niemetali, wiele opcji może przynieść korzyści Twojemu produktowi końcowemu.
Aluminium 6061 jest najpopularniejszym materiałem metalowym do obróbki CNC przy najniższych kosztach.
POM (Delrin) jest najbardziej ekonomicznym tworzywem CNC ze względu na doskonałą obrabialność.
Jeśli zażądasz części o wysokiej wytrzymałości, twardości lub odporności na wysoką temperaturę, preferowanym wyborem będą stopy.
ABS jest idealną opcją do lekkich zastosowań, części ABS obrabiane CNC są często używane jako prototypy przed masową produkcją z formowaniem wtryskowym.
To nie jest wyczerpująca lista materiałów do obróbki CNC, a obróbka CNC to wszechstronny proces produkcyjny, który wymaga dokładnej oceny wymagań projektu w celu wybrania najbardziej odpowiedniego materiału dla części. Mimo to osiągnięcie idealnej równowagi kosztów, jakości i czasu pozostaje wyzwaniem.
DDPROTOTYPE specjalizuje się w produkcji szybkiego prototypowania i produkcji masowej od ponad 20 lat, do dziś mamy ponad 40 starszych inżynierów z zakresem technologii, które mogą zapewnić profesjonalne rozwiązania. Ponad 50 rodzajów opcji wykończenia powierzchni, ponad 60 certyfikowanych materiałów z metalu/plastiku może zaspokoić różne potrzeby szybkiego prototypowania.
Pozwól, aby ekspert DDPROTOTYPE poprowadził Cię na każdym kroku i ułatwił każdy etap procesu produkcyjnego. Analizując plik projektowy, oceniając wykonalność produkcji projektu CNC i proponując opłacalne porady, aby usprawnić przetwarzanie projektu obróbki CNC.