Paano mo pipiliin ang tamang mga materyales para sa CNC machining?

Inihahambing ng komprehensibong gabay na ito ang 25 pinakakaraniwang materyales na ginagamit sa CNC machining at tinutulungan kang pumili ng tama para sa iyong aplikasyon.

Ang CNC machining ay maaaring gumawa ng mga bahagi mula sa halos anumang metal o plastik.Sa ganitong kaso, mayroong isang malaking hanay ng mga materyales na magagamit para sa mga bahagi na ginawa sa pamamagitan ng CNC milling at pag-ikot.Ang pagpili ng tama para sa iyong aplikasyon ay maaaring maging isang hamon, at ang pag-unawa sa mga pakinabang at pinakamahusay na paggamit ng bawat materyal na magagamit ay maaaring maging mahalaga.

Sa artikulong ito, inihambing namin ang pinakakaraniwang mga materyales ng CNC, sa mga tuntunin ng mekanikal at thermal na mga katangian, gastos at tipikal (at pinakamainam) na mga aplikasyon.

Paano mo pipiliin ang tamang mga materyales sa CNC?

Kapag nagdidisenyo ka ng isang bahagi upang maging CNC machined, ang pagpili ng mga tamang materyales ay mahalaga.Narito ang mga pangunahing hakbang na inirerekomenda naming sundin upang piliin ang mga tamang materyales para sa iyong mga custom na bahagi.

Tukuyin ang mga kinakailangan sa materyal: Maaaring kabilang dito ang mekanikal, thermal o iba pang mga kinakailangan sa materyal, pati na rin ang gastos at pagtatapos sa ibabaw.Isaalang-alang kung paano mo gagamitin ang iyong mga bahagi at kung anong uri ng kapaligiran ang kanilang kinaroroonan.

Kilalanin ang mga materyales ng kandidato: I-pin down ang ilang mga materyales ng kandidato na tumutupad sa lahat (o karamihan) ng iyong mga kinakailangan sa disenyo.

Piliin ang pinakaangkop na materyal: Karaniwang kinakailangan dito ang isang kompromiso sa pagitan ng dalawa o higit pa sa mga kinakailangan sa disenyo (halimbawa, mekanikal na pagganap at gastos).

Sa artikulong ito, tututuon natin ang ikalawang hakbang.Gamit ang impormasyong ipinakita sa ibaba, matutukoy mo ang mga materyales na pinakaangkop para sa iyong aplikasyon, habang pinapanatili ang iyong proyekto sa badyet.

Ano ang mga alituntunin ng Hubs para sa pagpili ng mga materyales para sa CNC?

Sa mga talahanayan sa ibaba, ibubuod namin ang mga nauugnay na katangian ng mga pinakakaraniwang materyales ng CNC, na natipon sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga datasheet na ibinigay ng mga tagagawa ng materyal.Hinati namin ang mga metal at plastik sa dalawang magkakaibang kategorya.

Ang mga metal ay pangunahing ginagamit sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mataas na lakas, tigas at thermal resistance.Ang mga plastik ay magaan na materyales na may malawak na hanay ng mga pisikal na katangian, kadalasang ginagamit para sa kanilang paglaban sa kemikal at mga kakayahan sa pagkakabukod ng kuryente.

Sa aming paghahambing ng mga materyales ng CNC, tumutuon kami sa lakas ng makina (ipinahayag bilang lakas ng tensile yield), machinability (ang kadalian ng machining ay nakakaapekto sa pagpepresyo ng CNC), gastos, tigas (pangunahin para sa mga metal) at paglaban sa temperatura (pangunahin para sa mga plastik).

Narito ang isang infographic na maaari mong gamitin bilang isang mabilis na sanggunian upang mabilis na matukoy ang mga materyales ng CNC na akma sa mga partikular na pangangailangan sa engineering:

Ano ang aluminyo?Ang matibay, matipid na haluang metal

Isang bahagi na gawa sa Aluminum 6061

Ang mga aluminyo na haluang metal ay may mahusay na ratio ng lakas-sa-timbang, mataas na thermal at electrical conductivity at natural na proteksyon laban sa kaagnasan.Ang mga ito ay madaling i-machine at cost-efficient nang maramihan, kadalasang ginagawa silang pinakamatipid na opsyon para sa paggawa ng mga prototype at iba pang uri ng mga bahagi.

Habang ang mga aluminyo na haluang metal ay karaniwang may mas mababang lakas at tigas kaysa sa mga bakal, ngunit maaari silang maging anodized, na lumilikha ng isang matigas, proteksiyon na layer sa kanilang ibabaw.

Hatiin natin ang iba't ibang uri ng aluminum alloys.

❖ Ang aluminyo 6061 ay ang pinakakaraniwan, pangkalahatang-gamit na aluminyo na haluang metal, na may magandang ratio ng lakas-sa-timbang at mahusay na machinability.

❖ Ang Aluminum 6082 ay may katulad na komposisyon at materyal na katangian sa 6061. Ito ay mas karaniwang ginagamit sa Europe (dahil ito ay sumusunod sa British Standards).

❖ Ang aluminyo 7075 ay ang haluang metal na pinakakaraniwang ginagamit sa mga aplikasyon ng aerospace kung saan ang pagbabawas ng timbang ay kritikal.Mayroon itong mahusay na mga katangian ng pagkapagod at maaaring gamutin sa init sa mataas na lakas at tigas, na ginagawa itong maihahambing sa mga bakal.

❖ Ang aluminyo 5083 ay may mas mataas na lakas kaysa sa karamihan ng iba pang mga aluminyo na haluang metal at pambihirang paglaban sa tubig-dagat.Ginagawa nitong pinakamainam para sa konstruksiyon at mga aplikasyon sa dagat.Ito rin ay isang mahusay na pagpipilian para sa hinang.

Mga katangian ng materyal:

❖ Karaniwang density ng mga aluminyo na haluang metal: 2.65-2.80 g/cm3

❖ Maaaring i-anodize

❖ Di-magnetic

Ano ang hindi kinakalawang na asero?Ang malakas, matibay na haluang metal

Isang bahagi na gawa sa Stainless Steel 304

Ang mga hindi kinakalawang na asero na haluang metal ay may mataas na lakas, mataas na ductility, mahusay na pagsusuot at paglaban sa kaagnasan at madaling hinangin, makina at pinakintab.Depende sa kanilang komposisyon, maaari silang maging alinman sa (mahalagang) non-magnetic o magnetic.

Hatiin natin ang mga uri ng hindi kinakalawang na asero na inaalok namin sa platform.

❖ Ang hindi kinakalawang na asero 304 ay ang pinakakaraniwang haluang hindi kinakalawang na asero.Ito ay may mahusay na mekanikal na mga katangian at mahusay na machinability.Ito ay lumalaban sa karamihan ng mga kondisyon sa kapaligiran at kinakaing unti-unti na media.

❖ Ang stainless steel 316 ay isa pang karaniwang stainless steel na haluang metal na may katulad na mekanikal na mga katangian sa 304. Gayunpaman, mayroon itong mas mataas na kaagnasan at paglaban sa kemikal, lalo na sa mga solusyon sa asin (halimbawa, tubig-dagat), kaya madalas itong mas mahusay para sa pagharap sa mas malupit na kapaligiran.

❖ Ang hindi kinakalawang na asero 2205 Duplex ay may pinakamataas na lakas (dalawang beses kaysa sa karaniwang mga haluang hindi kinakalawang na asero) at mahusay na panlaban sa kaagnasan.Ito ay ginagamit sa matinding kapaligiran, na may maraming mga aplikasyon sa Langis at Gas.

❖ Ang stainless steel 303 ay may mahusay na tibay, ngunit mas mababa ang corrosion resistance kumpara sa 304. Dahil sa mahusay nitong machinability, madalas itong ginagamit sa mga application na may mataas na volume, tulad ng paggawa ng mga nuts at bolts para sa aerospace.

❖ Ang hindi kinakalawang na asero 17-4 (SAE grade 630) ay may mga mekanikal na katangian na maihahambing sa 304. Ito ay maaaring tumigas ng ulan sa napakataas na antas (maihahambing sa mga tool steel) at may mahusay na paglaban sa kemikal, na ginagawa itong angkop para sa napakataas na pagganap ng mga aplikasyon, tulad ng paggawa ng mga blades para sa wind turbines.

Mga katangian ng materyal:

❖ Karaniwang density: 7.7-8.0 g/cm3

❖ Mga non-magnetic na hindi kinakalawang na asero na haluang metal: 304, 316, 303

❖ Magnetic na hindi kinakalawang na asero na haluang metal: 2205 Duplex, 17-4

Ano ang mild steel?Ang pangkalahatang layunin na haluang metal

Isang bahagi na ginawa mula sa Mild Steel 1018

Banayad na bakalay kilala rin bilang low-carbon steels at may magandang mekanikal na katangian, mahusay na machinability at mahusay na weldability.Dahil ang mga ito ay medyo mababa ang gastos, ginagamit ng mga tagagawa ang mga ito para sa maraming mga pangkalahatang layunin na aplikasyon, tulad ng mga jig at fixture.Ang mga magaan na bakal ay madaling kapitan ng kaagnasan at pagkasira ng kemikal.

Hatiin natin ang mga uri ng banayad na bakal na magagamit sa platform.

❖ Ang mild steel 1018 ay isang pangkalahatang-gamit na haluang metal na may mahusay na machinability at weldability at mahusay na tigas, lakas at tigas.Ito ang pinakakaraniwang ginagamit na mild steel alloy.

❖ Ang mild steel 1045 ay isang medium carbon steel na may mahusay na weldability, mahusay na machinability at mataas na lakas at impact resistance.

❖ Ang mild steel A36 ay isang pangkaraniwang structural steel na may mahusay na weldability.Ito ay angkop para sa iba't ibang mga pang-industriya at mga aplikasyon ng konstruksiyon.

Mga katangian ng materyal:

❖ Karaniwang density: 7.8-7.9 g/cm3

❖ Magnetic

Ano ang bakal na bakal?Ang mas matigas, wear-resistant na haluang metal

Isang bahagi na gawa sa haluang metal na bakal

Ang mga haluang metal ay naglalaman ng iba pang mga elemento ng haluang metal bilang karagdagan sa carbon, na nagreresulta sa pinabuting tigas, tigas, pagkapagod at resistensya ng pagsusuot.Katulad ng mga banayad na bakal, ang mga bakal na haluang metal ay madaling kapitan ng kaagnasan at pag-atake mula sa mga kemikal

❖ Ang Alloy steel 4140 ay may magandang pangkalahatang mekanikal na katangian, na may mahusay na lakas at tigas.Ang haluang ito ay angkop para sa maraming pang-industriya na aplikasyon ngunit hindi inirerekomenda para sa hinang.

❖ Ang alloy steel 4340 ay maaaring i-heat treated sa mataas na antas ng lakas at katigasan, habang pinapanatili ang magandang tigas, wear resistance at lakas ng pagkapagod.Ang haluang ito ay weldable.

Mga katangian ng materyal:

❖ Karaniwang density: 7.8-7.9 g/cm3

❖ Magnetic

Ano ang tool steel?Ang pambihirang matigas at lumalaban na haluang metal

Isang bahagi na ginawa mula sa tool steel

Mga bakal na kasangkapanay mga metal na haluang metal na may napakataas na tigas, paninigas, abrasion at thermal resistance, hangga't sumasailalim ang mga itopaggamot sa init.Ginagamit ang mga ito upang lumikha ng mga tool sa pagmamanupaktura (kaya ang pangalan) tulad ng mga dies, mga selyo at mga amag.

Hatiin natin ang mga tool steel na inaalok namin sa Hubs.

❖ Ang tool steel D2 ay isang wear-resistant na haluang metal na nagpapanatili ng katigasan nito sa temperatura na 425°C.Ito ay karaniwang ginagamit sa paggawa ng mga cutting tool at dies.

❖ Ang tool steel A2 ay isang air-hardened general-purpose tool steel na may magandang tibay at mahusay na dimensional na katatagan sa matataas na temperatura.Ito ay karaniwang ginagamit sa paggawa ng injection molding dies.

❖ Ang tool steel O1 ay isang oil-hardened alloy na may mataas na tigas na 65 HRC.Ito ay karaniwang ginagamit para sa mga kutsilyo at mga tool sa paggupit.

Mga katangian ng materyal:

❖ Karaniwang density: 7.8 g/cm3

❖ Karaniwang tigas: 45-65 HRC

Ano ang tanso?Ang conductive at cosmetic na haluang metal

Isang bahagi ng Brass C36000

tansoay isang metal na haluang metal na may mahusay na machinability at mahusay na electrical conductivity, na ginagawa itong perpekto para sa mga application na nangangailangan ng mababang friction.Madalas kang makakita ng mga cosmetic brass parts na ginagamit para sa mga layuning pang-arkitektural (gintong pagdedetalye).

Narito ang tansong inaalok namin sa Hubs.

❖ Ang Brass C36000 ay isang materyal na may mataas na tensile strength at natural na corrosion resistance.Isa ito sa pinakamadaling machinable na materyales, kaya madalas itong ginagamit para sa mga application na may mataas na volume. 

Mga katangian ng materyal:

❖ Karaniwang density: 8.4-8.7 g/cm3

❖ Di-magnetic

Ano ang ABS?Ang prototyping thermoplastic

Isang bahagi na gawa sa ABS

ABSay isa sa mga pinaka-karaniwang thermoplastic na materyales na nag-aalok ng magagandang mekanikal na katangian, mahusay na lakas ng epekto, mataas na paglaban sa init at mahusay na machinability.

Ang ABS ay may mababang density, na ginagawang perpekto para sa magaan na mga aplikasyon.Ang CNC machined ABS parts ay kadalasang ginagamit bilang prototype bago ang mass-production na may injection molding.

Mga katangian ng materyal:

❖ Karaniwang density: 1.00-1.05 g/cm3

Ano ang nylon?Ang engineering thermoplastic

Isang bahagi na gawa sa naylon

Naylon(aka polyamide (PA)) ay isang thermoplastic na kadalasang ginagamit para sa mga aplikasyon ng engineering, dahil sa mahusay na mga katangian ng mekanikal, mahusay na lakas ng epekto at mataas na chemical at abrasion resistance.Ito ay madaling kapitan sa tubig at moisture absorption.

Ang Nylon 6 at nylon 66 ay ang mga grado na pinakakaraniwang ginagamit sa CNC machining.

Mga katangian ng materyal:

❖ Karaniwang density: 1.14 g/cm3

Ano ang polycarbonate?Ang thermoplastic na may lakas ng epekto

Isang bahagi na ginawa mula sa polycarbonate

Ang polycarbonate ay isang thermoplastic na may mataas na tibay, mahusay na machinability at mahusay na lakas ng epekto (mas mahusay kaysa sa ABS).Karaniwan itong transparent, ngunit maaaring makulayan sa iba't ibang kulay.Ginagawang perpekto ng mga salik na ito para sa malawak na hanay ng mga application, kabilang ang mga fluidic na device o automotive glazing.

Mga katangian ng materyal:

❖ Karaniwang density: 1.20-1.22 g/cm3

Ano ang POM (Delrin)?Ang pinaka-machinable CNC plastic

Isang bahagi na ginawa mula sa POM (Delrin)

Ang POM ay karaniwang kilala sa komersyal na pangalan na Delrin, at ito ay isang engineering thermoplastic na may pinakamataas na machinability sa mga plastik.

Ang POM (Delrin) ay madalas na pinakamahusay na pagpipilian kapag ang CNC machining plastic parts na nangangailangan ng mataas na katumpakan, mataas na higpit, mababang friction, mahusay na dimensional na katatagan sa mataas na temperatura at napakababang pagsipsip ng tubig.

Mga katangian ng materyal:

❖ Karaniwang density: 1.40-1.42 g/cm3

Ano ang PTFE (Teflon)?Ang matinding temperatura thermoplastic

Isang bahagi na ginawa mula sa PTFE

PTFE, karaniwang kilala bilang Teflon, ay isang engineering thermoplastic na may mahusay na chemical at thermal resistance at ang pinakamababang coefficient ng friction ng anumang kilalang solid.Ito ay isa sa ilang mga plastik na makatiis sa mga temperatura ng pagpapatakbo sa itaas 200 degrees Celsius at ito ay isang natitirang electrical insulator.Mayroon din itong purong mekanikal na katangian at kadalasang ginagamit bilang isang lining o insert sa isang pagpupulong.

Mga katangian ng materyal:

❖ Karaniwang density: 2.2 g/cm3

Ano ang HDPE?Ang panlabas at piping thermoplastic

Isang bahagi na gawa sa HDPE

High-density polyethylene (HDPE)ay isang thermoplastic na may mataas na strength-to-weight ratio, mataas na impact strength at magandang weather resistance.Ang HDPE ay magaan at angkop para sa panlabas na paggamit at piping.Tulad ng ABS, madalas itong ginagamit upang lumikha ng mga prototype bago ang Injection Molding.

Mga katangian ng materyal:

❖ Karaniwang density: 0.93-0.97 g/cm3

Ano ang PEEK?Ang plastik na palitan ng metal

Isang bahagi na ginawa mula sa PEEK

SILIPay isang high-performance engineering thermoplastic na may mahusay na mekanikal na katangian, thermal stability sa napakalawak na hanay ng mga temperatura at mahusay na pagtutol sa karamihan ng mga kemikal.

Ang PEEK ay kadalasang ginagamit upang palitan ang mga bahaging metal dahil sa mataas nitong ratio ng lakas-sa-timbang.Available din ang mga medikal na grado, na ginagawang angkop din ang PEEK para sa mga biomedical na aplikasyon.

Mga katangian ng materyal:

❖ Karaniwang density: 1.32 g/cm3

Mga madalas itanong

❖ Ano ang mga pakinabang ng CNC machining na may mga metal?

Ang mga metal ay mainam para sa mga aplikasyon sa pagmamanupaktura na nangangailangan ng mataas na lakas, tigas at/o maaasahang mga panlaban sa matinding temperatura.

Ang pinagmulan ng artikulo:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining