Обработка ЧПУ, безусловно, является жизненной силой производственной промышленности с такими приложениями, как аэрокосмическая, медицинская устройства и электроника. В последние годы в области обработки с ЧПУ достигли невероятных достижений. Их широкий портфель теперь предлагает отличные комбинации свойств материалов, затрат и эстетики.
В этой статье мы углубимся в разнообразный мир материалов ЧПУ. Мы предоставим вам всеобъемлющее руководство по выбору правильных материалов для обработки ЧПУ, включая подробный список часто используемых материалов. Кроме того, мы затронете некоторые менее известные материалы, которые вы, возможно, не рассмотрели ранее.
Обработка среда
Важно рассмотреть среду обработки при выборе материалов с ЧПУ. Потому что разные материалы реагируют по -разному на различные условия обработки, такие как скорость резки, материал инструмента и охлаждающая жидкость. Среда обработки включает такие факторы, как температура, влажность и наличие загрязняющих веществ.
Например, некоторые материалы могут иметь тенденцию к чипсу или трещине, если температура обработки становится слишком высокой, в то время как другие могут испытывать чрезмерный износ инструмента, если скорость резки слишком высока. Точно так же использование определенных охлаждающих жидкостей или смазочных материалов может быть необходимо для уменьшения тепла и трения во время обработки. Но они могут быть не совместимы с определенными материалами и могут привести к коррозии или другим формам повреждения.
Следовательно, с учетом среды обработки может помочь повысить производительность, снизить затраты и обеспечить качество готового продукта.
Частичный вес
Важно рассмотреть частичный вес, чтобы обеспечить экономическую эффективность, производительность и производительность. Более тяжелые детали требуют большего материала, что может увеличить стоимость производства. Кроме того, более тяжелые детали могут потребовать более крупных и более мощных машин с ЧПУ для производства, что увеличивает затраты и время производства. Следовательно, выбор материала с более низкой плотностью, такой как алюминий или магний, может помочь снизить вес детали и снизить производственные затраты.
Кроме того, частичный вес также может повлиять на производительность конечного продукта. Например, в аэрокосмических приложениях снижение веса компонента может повысить эффективность топлива и повысить общую производительность. В автомобильных приложениях снижение веса также может повысить эффективность использования топлива, а также увеличить ускорение и обработку.
Теплостойкость
Теплостойкость непосредственно влияет на способность материала выдерживать высокие температуры, не испытывая значительной деформации или повреждения. Во время процесса обработки ЧПУ материал, обработанный, подвергается различным циклам отопления и охлаждения, особенно когда он разрезается, просверлен или фрезерован. Эти циклы могут вызвать тепловое расширение, деформацию или растрескивание в материалах, которые не являются термостойкими.
Выбор материалов с ЧПУ с хорошей теплостойкостью также может помочь улучшить процесс обработки и снизить производственные затраты. Когда материал может выдержать высокие температуры, он обеспечивает более быстрые скорости резания и более глубокие разрезы. Это приносит более короткое время обработки и уменьшает износ на инструментах.
Различные материалы для обработки ЧПУ имеют различные уровни теплостойкости, а выбор материала зависит от предполагаемого использования готового продукта. Материалы, такие как алюминий и медь, подходят для радиаторов и применений теплового управления из -за их хорошей теплопроводности. Но нержавеющая сталь и титан идеально подходят для аэрокосмического и медицинского применения из -за их высоких точек плавления и коррозионной стойкости.
Электрическая проводимость и магнитные требования
Электрическая проводимость является мерой способности материала проводить электричество. При обработке ЧПУ материалы с высокой электрической проводимостью являются предпочтительными, потому что они могут эффективно рассеивать тепло. Это особенно важно при обработке металлов, так как тепло, генерируемое во время процесса, может привести к деформации материала или деформации. Материалы с высокой электрической проводимостью, такие как медь и алюминий, могут эффективно рассеять тепло, что помогает предотвратить эти проблемы.
Магнитные свойства также важны при выборе материалов с ЧПУ, особенно при работе с ферромагнитными материалами, такими как железо, никель и кобальт. Эти материалы имеют сильное магнитное поле, которое может повлиять на процесс резки. Материалы, которые не магнитны, такие как титан и нержавеющая сталь, являются предпочтительными для обработки ЧПУ. Потому что на них не влияет магнитное поле и, следовательно, производит более чистый разрез.
Твердость
Обучаемость относится к тому, как легко можно разрезать, просверлен или сформировать материал с помощью машинного инструмента с ЧПУ.
Когда материал с ЧПУ слишком тверд, его может быть трудно разрезать или форма, что может привести к чрезмерному износу инструмента, разрушению инструмента или плохой отделке поверхности. И наоборот, слишком мягкий материал может деформироваться или отклоняться под силой резки, что приводит к плохой точности размерных или поверхностной отделке.
Следовательно, выбор материала для обработки с ЧПУ с соответствующей твердостью имеет решающее значение для достижения высококачественных, точных компонентов. Кроме того, твердость материала также может влиять на скорость и эффективность процесса обработки. Потому что более сложные материалы могут потребовать более медленные скорости резания или более мощные режущие инструменты.
Поверхностная отделка
Поверхностная отделка влияет на производительность и внешний вид окончательного обработки. Например, часть с шероховатой поверхностной отделкой может испытывать большее трение, что может привести к преждевременному износу и отказам. С другой стороны, часть с гладкой поверхностной отделкой будет иметь меньше трения, что приведет к улучшению производительности и более длительной жизни. Кроме того, поверхностная отделка также играет важную роль в эстетике. Полированная поверхность может улучшить внешний вид детали и сделать ее более привлекательным для клиентов.
Поэтому при выборе материалов для обработки ЧПУ важно рассмотреть требования к поверхности для конечного продукта. Некоторые материалы легче обрабатывать до гладкой поверхности, чем другие. Например, такие металлы, как алюминий и латунь, относительно просты для машины до гладкой отделки. Напротив, такие материалы, как углеродное волокно и стекловолокно, могут быть более сложными для машины, а для достижения гладкой поверхности может потребоваться специализированные инструменты и методы.
Эстетика
Если ваш проект обработки с ЧПУ предназначен для производства продукта, который будет использоваться в высококлассных розничных условиях, эстетика была бы важным фактором. Материал должен быть визуально привлекательным, с привлекательной текстурой, цветом и отделкой поверхности. Он также должен быть способен быть легко отполированным, окрашенным или законченным для достижения желаемого взгляда.
Кроме того, в таких отраслях, как автомобильная и аэрокосмическая промышленность, эстетика может указывать на качество продукта и внимание производителя к деталям. Это особенно важно в роскошных автомобилях, где потребители платят премию за высококачественные материалы и отделки.
Приложение
Окончательным применением продукта является окончательный человек, принимающий решения. Вышеупомянутые факторы составляют небольшую часть всех причин, по которым рассматриваются, прежде чем завершить материал ЧПУ. Другие факторы, управляемые приложениями, могут включать практические проблемы, такие как материаловая механизм, химическая реакционная способность, адгезивность, доступность материала, усталостная жизнь и т. Д.
Когда дело доходит до выбора соответствующих материалов для обработки ЧПУ, предполагаемое применение готового продукта является важным фактором. Различные материалы обладают различными свойствами, такими как твердость, прочность на растяжение и пластичность. Эти свойства влияют на то, как материал работает в определенных условиях, и определяют пригодность материала для различных применений.
Например, если готовый продукт предназначен для использования в высокотемпературной среде, такие материалы, как алюминий или медь, будут лучшим выбором из-за их высокой теплопроводности и устойчивости к тепловым повреждениям.
Бюджет
Бюджет является важным фактором, который следует учитывать по нескольким причинам. Во -первых, стоимость материала может значительно различаться в зависимости от типа и требуемого количества. В то время как некоторые высококлассные металлы могут быть дорогостоящими, пластмассы или композиты могут быть более доступными. Установка бюджета на материалы поможет сузить ваши варианты и сосредоточиться на материалах в пределах вашего ценового диапазона.
Во-вторых, затраты на обработку ЧПУ могут быть дорогими и трудоемкими. Стоимость обработки зависит от типа материала, сложности детали и требуемого оборудования. Выбор материалов, которые дешевле для машины, может снизить общие производственные затраты.
Наконец, выбор материалов, которые находятся в пределах вашего бюджета, может повлиять на качество готового продукта. Более дешевые материалы могут быть более склонными к дефектам или менее долговечным, чем материалы более высокого качества. Следовательно, установление бюджета и выбор материалов более высокого качества в рамках бюджета обеспечит прочную готовую продукцию и высокие стандарты.
Лучшие материалы для проектов обработки ЧПУ
Теперь давайте перейдем к следующей части нашего обсуждения: типы материалов обработки с ЧПУ. Мы подробно обсудим обычные металлы и пластики. Позже мы перенесем наше внимание на некоторые менее известные материалы с ЧПУ.
Металлические материалы с ЧПУ
Металлы являются наиболее распространенным материалом среди деталей с ЧПУ. Они предлагают широкий спектр благоприятных свойств, таких как высокая прочность, твердость, тепловое сопротивление и электрическая проводимость.
Алюминий (6061, 7075)
Алюминий считается одним из самых универсальных и ценных материалов в обработке ЧПУ. Он имеет исключительное соотношение прочности к весу, легкую природу, коррозионную стойкость и поразительный серебристый внешний вид. Таким образом, алюминий очень желателен для использования в самых разных приложениях. Кроме того, его благоприятные тепловые и электрические свойства делают его идеальным для использования в диапазоне электронных и тепловых управления.
По сравнению с другими металлами с ЧПУ, такими как титан и сталь, алюминий относительно прост в машине, что делает его популярным выбором для производителей. Тем не менее, следует отметить, что алюминий не самый дешевый материал. И это дороже, чем некоторые другие материалы, такие как нержавеющая сталь.
Высококачественные оценки алюминия 6061 и 7075 особенно популярны для использования в аэрокосмических рамах, автомобильных деталях двигателя и легком спортивном оборудовании. Тем не менее, универсальность алюминия означает, что он используется во многих других отраслях и приложениях, включая строительство, упаковку и потребительскую электронику.
Нержавеющая сталь (316, 303, 304)
Несущей сталь выпускается в многочисленных классах. Как правило, он обладает высокой прочностью и вязкостью, устойчивостью к износу и коррозионной стойкости, и имеет блестящий вид, как алюминий. Кроме того, это среди средних ценовых металлов. Тем не менее, это сложный материал ЧПУ из-за его твердости.
316 SS полезен в морских применениях, медицинском оборудовании и на открытом воздухе из -за его способности выдерживать тепло и коррозию. 303 и 314 имеют сходные композиции и, как правило, дешевле и более оборудованы, чем 316. Их основное использование включает крепежные элементы (болты, винты, втулки и т. Д.), Автомобильные детали и бытовые приборы.
Углеродистая сталь и сплавная сталь
Углеродистая сталь и связанные сплавы предлагают отличную прочность и оборудование, что делает их идеальными для использования во многих приложениях. Они также совместимы с различными процессами термической обработки, что еще больше улучшает их механические свойства. Кроме того, углеродистая сталь относительно недорога по сравнению с другими металлами с ЧПУ.
Тем не менее, стоит отметить, что углеродистая сталь и ее сплавы по своей природе не устойчивы к коррозии, в отличие от таких материалов, как нержавеющая сталь или алюминий. Кроме того, их грубый внешний вид может не подходить для эстетических применений.
Тем не менее, углеродистая сталь и ее сплавы имеют многочисленные практические применения, в том числе механические крепежные элементы и структурные элементы, такие как балки. Несмотря на их ограничения, эти материалы остаются популярным выбором для многих промышленных и производственных применений из -за их прочности, доступности и оборудования.
Латунь
Латунь - это универсальный металл, известный благодаря его превосходной машиностроительной, коррозионной стойкости и тепловой и электрической проводимостью. Он также может похвастаться привлекательным внешним видом благодаря своему содержанию меди, а также отличным свойствам поверхностного трения.
Латунный находит многочисленные применения в различных отраслях. Например, он обычно используется в потребительских продуктах, малой силе, сантехнике и электрических устройствах. Его свойства делают его идеальным выбором для производственных компонентов, которые требуют долговечности и прочности, сохраняя при этом эстетическую привлекательность.
Медь
Медь известна своей превосходной электрической и теплопроводности. Тем не менее, это может быть сложным для машины из -за его высокой килограмм. Это может вызвать трудности при создании чипов во время обработки ЧПУ. Кроме того, медь подвержена коррозии, что может быть проблемой в определенных средах.
Несмотря на эти проблемы, медь широко используется в различных отраслях, включая электрическую проводку, магнитные продукты и изготовление ювелирных изделий. Его превосходные свойства проводимости делают его идеальным выбором для электрических и электронных применений, в то время как его гибкость и эстетическая привлекательность делают его популярным выбором в ювелирной промышленности.
Титан
Титановые сплавы известны своими исключительными соотношениями силы к весу, что делает их легкими и сильными одновременно. Они также устойчивы к коррозии и имеют хорошую теплопроводность. Кроме того, титан является биосовместимым, поэтому они подходят для биомедицинских применений.
Тем не менее, есть некоторые недостатки в использовании титана. Он имеет плохую электрическую проводимость и его сложно. Регулярные HSS или более слабые карбидные резинки не подходят для его обработки, и это дорогой материал для использования в производстве ЧПУ.
Несмотря на это, титан является популярным материалом для обработки ЧПУ, особенно для высокопроизводительных аэрокосмических частей, военных компонентов и биомедицинских продуктов, таких как имплантаты.
Магний
Магний - это металл, который сочетает в себе прочность с низким весом. Его превосходные тепловые свойства делают его идеальным для использования в высокотемпературных средах, таких как в двигателях. Его легкая природа обеспечивает производство более легких и более экономичных транспортных средств.
Тем не менее, магний также известен своей воспламеняемостью, которая может сделать его проблемой безопасности в определенных приложениях. Кроме того, он не так устойчив к коррозии, как некоторые другие металлы, такие как алюминий, и может быть более дорогим для машины.
Пластиковые материалы с ЧПУ
Теперь мы обсудим пластики с ЧПУ. Хотя большинство пластиковых материалов не обработаны из-за их низкой жесткости и точек плавления, мы выбрали небольшую группу, которая имеет широкие приложения ЧПУ.
Ацетальный (POM)
Acetal - это очень универсальный пластик с ЧПУ с ряд желательных свойств. Он может похвастаться превосходной усталостью и воздействием сопротивления, достойной вязкости и низкими коэффициентами трения. Кроме того, он очень устойчив к влаге, что делает его отличным выбором для использования в влажной среде.
Одним из ключевых преимуществ ацетала является его жесткость, которая позволяет легко машине с большой точностью. Это делает его популярным выбором для использования в точных компонентах, таких как подшипники, шестерни и клапаны. Благодаря своим превосходным механическим свойствам и высокой устойчивостью к факторам окружающей среды ацеталь является надежным выбором для различных отраслей, таких как автомобильная, аэрокосмическая и потребительская товары.
Акрил (ПММА)
Акрил является обычно используемым материалом, который может служить заменой стекла из -за его желательных свойств. Он обладает хорошей жесткостью и оптической ясностью, позволяя использовать его в приложениях, где необходимы прозрачные поверхности. Акриловые компоненты предлагают привлекательную и функциональную альтернативу стеклу, с хорошей оптической ясностью и высокой степенью долговечности.
В то время как акрил имеет некоторые ограничения, такие как его восприимчивость к растрескиванию и тепловому размягчению, он остается популярным материалом для обработки ЧПУ из -за его универсальности и простоты использования. Благодаря возможности создавать точные высококачественные компоненты, акрил является отличным выбором для широкого спектра приложений. Линзы, прозрачные корпуса, контейнеры для хранения продуктов питания и декоративные предметы - это всего лишь несколько примеров.
Поликарбонат (ПК)
Polycarbonate (ПК) - это популярный пластиковый материал, используемый для обработки с ЧПУ, благодаря его уникальному набору свойств. Он очень прозрачен, что делает его идеальным материалом для использования в продуктах, которые требуют ясности, таких как защитные очки, медицинское оборудование и электронные дисплеи. Более того, он обладает хорошей теплостойкостью, поэтому он подходит для использования в высокотемпературных приложениях.
Тем не менее, его восприимчивость к царапингам и отсутствие сопротивления ультрафиолета могут ограничить его использование в определенных приложениях. Длительное воздействие солнечного света может привести к желтую и хрупкой. Это может ограничить его использование в наружных приложениях, если только он не изменен с помощью УФ -стабилизаторов.
Одно распространенное использование ПК заключается в производстве защитных очков и экранов для лиц, где его сопротивление и прозрачность делает его идеальным выбором. ПК также используется в производстве автомобильных деталей, электронных компонентов и медицинских устройств.
Полипропилен (стр.)
Полипропилен является универсальным полимером с многочисленными преимуществами, включая высокую химическую устойчивость и силу усталости. Это также медицинский материал, и он производит гладкую поверхность при обработке ЧПУ. Однако одним из его ограничений является то, что он не может противостоять высоким температурам, поскольку он имеет тенденцию смягчать и желчный цвет во время резки, что делает его немного сложным для машины.
Полипропилен остается популярным выбором для различных приложений. Его превосходные свойства делают его подходящим для изготовления передач и медицинских продуктов.
АБС
ABS-это высококачественный пластиковый материал, который хорошо подходит для обработки с ЧПУ из-за его превосходной механизм, прочность на растяжение, сопротивление воздействия и химическую стойкость. Более того, его можно легко окрасить, что делает его идеальным для приложений, где важна эстетика.
Тем не менее, ABS не подходит для использования в средах с высоким нагреванием и не является биоразлагаемым. Кроме того, он создает неприятный примир при сжигании, что может быть проблемой в магазине с ЧПУ.
ABS имеет много применений и обычно используется в 3D-печати и литье под давлением, часто с постобработкой с использованием обработки ЧПУ. Он часто используется для создания автомобильных компонентов, защитных корпусов, а также для быстрого прототипирования.
Нейлон
Нейлон - это универсальный материал с превосходной прочностью растяжения, твердостью и воздействием. Его можно использовать в различных композитных формах, таких как нейлон с армированным стекловолокном, и обладает превосходными возможностями поверхностной смазки. Тем не менее, это не рекомендуется для использования в влажной среде.
Нейлон особенно хорошо подходит для применений, которые требуют защиты от сил трения. Это включает в себя такие компоненты, как шестерни, скользящие поверхности, подшипники и звездочки. С его превосходной силой и смазкой Nylon является популярным выбором для многих промышленных и спортивных продуктов.
UHMW-PE
UHMWPE является популярным материалом из -за его исключительных свойств, включая высокую твердость, истирание и износ и долговечность. Тем не менее, его тепловая нестабильность во время обработки делает его сложной задачей для машины.
Несмотря на его трудности в обработке, UHMWPE является отличным материалом для обработки с ЧПУ скользящих поверхностей в подшипниках, зубчатых колесах и роликах. Его выдающиеся свойства делают его идеальным для приложений, где требуется высокая устойчивость к износу и долговечность. При правильной обработке UHMWPE может обеспечить отличную производительность и более длительный срок службы по сравнению с другими материалами.
Другие материалы
Обработка ЧПУ обычно использует металлы и пластмассы, но она также может работать со многими другими материалами, включая перечисленные ниже.
Мыло
Пены-это тип материала ЧПУ, который характеризуется твердым корпусом с заполненными воздухом пустотами. Эта уникальная структура дает пена узнаваемую форму и замечательную легкость. Некоторые пены высокой плотности, такие как полиуретановая пена и пенопласта, могут быть легко обработаны из-за их жесткости, прочности, легкого веса и долговечности.
Легкая природа Foams делает их отличным вариантом для защитной упаковки. Их универсальность в обработке в различных формах и размерах делает их одинаково полезными для создания декоративных предметов. Кроме того, их изоляционные свойства делают их популярным выбором для теплоизоляции в зданиях, холодильных единицах и других применениях, где важен контроль температуры.
Древесина
Древесина является широко используемым материалом для обработки ЧПУ из -за простоты его обработки, хорошей прочности и твердости, а также широкого спектра доступных типов. Кроме того, древесина является органическим соединением и не оказывает негативного влияния на окружающую среду. Благодаря своей универсальности и эстетической привлекательности, Wood является популярным выбором для мебели, домашнего декора и проектов DIY.
Тем не менее, обработка древесины генерирует большое количество пыли, которая может представлять для работников риск для здоровья. Поэтому важно, чтобы мастер -классы по обработке древесины имели надлежащие системы управления Swarf.
Композиты
Композиты - это материалы, состоящие из двух или более компонентов, которые объединяются вместе со связывающей средой. Общие композитные материалы, используемые в обработке ЧПУ, включают углеродное волокно, фанеру, стекловолокно и другие. Эти материалы имеют применение в различных отраслях, таких как автомобильная, авиационная, спортивная и медицинская.
Композиты обработки могут быть довольно сложными из -за нескольких факторов. Составляющие материалы в композитах могут иметь различные механические свойства и формы, такие как волокна, осколки или пластины. Более того, сама среда связывания может обладать уникальными свойствами, которые необходимо учитывать в процессе обработки.
Не забудьте рассмотреть потенциальные материалы с ЧПУ
Богатое разнообразие в материалах обработки с ЧПУ иногда может вызвать больше путаницы, чем выгоды. Это общая проблема - упускать из виду потенциальные материалы с ЧПУ за пределами обычных металлов и пластмасс.
Чтобы помочь вам посмотреть на более широкую картину во время проектирования для производства, ниже приведен короткий список баллов, которые следует рассмотреть, прежде чем завершить материалы для вашего проекта!
Выберите неметаллические материалы: есть несколько случаев, когда неметаллические материалы являются равными заменителями металлов. Например, жесткие пластмассы, такие как ABS или UHMW-PE, являются жесткими, сильными и долговечными. Такие композиты, как углеродное волокно, также рекламируются как превосходящие множество наиболее эффективных металлов.
Рассмотрим фенольные: фенольные изделия являются типом экономически эффективного композитного материала с высокой жесткостью и поверхностными свойствами. Их легко в машине, и их можно разрезать на невероятно высоких скоростях, экономя время и деньги.
Знайте разные пластики. Означение о полном портфеле пластиковых материалов с ЧПУ является обязательным навыком для дизайнеров. Пластмассы с ЧПУ дешевы, простые в машине, и входят в разнообразный диапазон материалов, которые нельзя игнорировать.
Выберите право между различными пенами: ссылаясь на вышеупомянутый раздел о пенах, мы хотели бы подчеркнуть, что она обладает большим потенциалом в качестве материала ЧПУ. Даже некоторые компоненты машины с ЧПУ теперь изготовлены из металлических пен! Изучите различные пены ЧПУ, чтобы увидеть, кто из них лучше всего подходит для ваших приложений.
Различные проекты и материалы обработки с ЧПУ, один источник
Дизайн для производства является важным аспектом современной промышленности. Поскольку материальная наука продвинулась, обработка ЧПУ становится все более зависящей от вдумчивого выбора материалов. В Guan Sheng мы специализируемся на услугах обработки ЧПУ, включая фрезерование и поворот с ЧПУ, а также предлагаем широкий ассортимент материалов, от востребованных металлов до высококачественных пластмасс. Наши 5-осевые возможности обработки в сочетании с нашей опытной командой позволяют нам обеспечить беспрецедентную точность и качество для наших клиентов.
Мы стремимся предоставить исключительное обслуживание клиентов и стремиться помочь нашим клиентам сократить расходы и достичь своих целей. Наша техническая команда доступна, чтобы помочь вам в выборе лучших материалов для вашего проекта и может предоставить экспертную консультацию бесплатно. Независимо от того, нужны ли вам специальные детали с ЧПУ или у нас есть конкретный проект, мы здесь, чтобы помочь вам на каждом этапе.
Время сообщения: июль-07-2023