ЦНЦ обрада је несумњиво жила куцавица производне индустрије са применама као што су ваздухопловство, медицински уређаји и електроника. Последњих година дошло је до невероватног напретка у области ЦНЦ машинске обраде материјала. Њихов широки портфолио сада нуди одличне комбинације својстава материјала, цене и естетике.
У овом чланку ћемо се позабавити разноликим светом ЦНЦ материјала. Пружићемо вам свеобухватан водич за одабир правих материјала за ЦНЦ обраду, укључујући детаљну листу материјала који се најчешће користе. Поред тога, дотакћемо се неких мање познатих материјала које можда раније нисте разматрали.
Мацхининг Енвиронмент
Важно је узети у обзир окружење за обраду приликом избора ЦНЦ материјала. Зато што различити материјали различито реагују на различите услове обраде, као што су брзина резања, материјал алата и расхладна течност. Окружење за обраду укључује факторе као што су температура, влажност и присуство загађивача.
На пример, неки материјали могу имати тенденцију да се ломе или пуцају ако температура обраде постане превисока, док други могу доживети прекомерно трошење алата ако је брзина резања превисока. Слично, употреба одређених расхладних течности или мазива може бити неопходна за смањење топлоте и трења током обраде. Али они можда нису компатибилни са одређеним материјалима и могу довести до корозије или других облика оштећења.
Стога, узимање у обзир окружења за обраду може помоћи у побољшању продуктивности, смањењу трошкова и осигурању квалитета готовог производа.
Парт Веигхт
Неопходно је узети у обзир тежину дела како би се осигурала исплативост, перформансе и производност. Тежи делови захтевају више материјала, што може повећати трошкове производње. Поред тога, тежи делови могу захтевати веће и моћније ЦНЦ машине за производњу, што повећава трошкове и време производње. Стога, одабир материјала са мањом густином, као што су алуминијум или магнезијум, може помоћи у смањењу тежине дела и нижим трошковима производње.
Осим тога, тежина дела такође може утицати на перформансе финалног производа. На пример, у ваздухопловним апликацијама, смањење тежине компоненте може повећати ефикасност горива и побољшати укупне перформансе. У аутомобилским апликацијама, смањење тежине такође може побољшати ефикасност горива, као и повећати убрзање и управљање.
Отпорност на топлоту
Отпорност на топлоту директно утиче на способност материјала да издржи високе температуре без значајних деформација или оштећења. Током ЦНЦ процеса обраде, материјал који се обрађује пролази кроз различите циклусе загревања и хлађења, посебно када се сече, буши или глода. Ови циклуси могу изазвати термичко ширење, савијање или пуцање у материјалима који нису отпорни на топлоту.
Одабир ЦНЦ материјала са добром отпорношћу на топлоту такође може помоћи у побољшању процеса обраде и смањењу трошкова производње. Када материјал може да издржи високе температуре, омогућава веће брзине сечења и дубље резове. Ово доноси краће време обраде и смањено хабање алата.
Различити материјали за ЦНЦ машинску обраду имају различите нивое отпорности на топлоту, а избор материјала зависи од наменске употребе готовог производа. Материјали попут алуминијума и бакра су погодни за хладњаче и апликације за управљање топлотом због њихове добре топлотне проводљивости. Али нерђајући челик и титанијум су идеални за ваздухопловство и медицинску примену због својих високих тачака топљења и отпорности на корозију.
Електрична проводљивост и магнетни захтеви
Електрична проводљивост је мера способности материјала да спроводи електричну енергију. У ЦНЦ машинској обради, материјали са високом електричном проводљивошћу су пожељнији јер могу ефикасно расипати топлоту. Ово је посебно важно када се обрађују метали, јер топлота која се ствара током процеса може проузроковати савијање или деформацију материјала. Материјали са високом електричном проводљивошћу, као што су бакар и алуминијум, могу ефикасно да расипају топлоту, што помаже у спречавању ових проблема.
Магнетна својства су такође важна при избору ЦНЦ материјала, посебно када се ради са феромагнетним материјалима као што су гвожђе, никл и кобалт. Ови материјали имају јако магнетно поље које може утицати на процес резања. Материјали који нису магнетни, као што су титанијум и нерђајући челик, су пожељнији за ЦНЦ обраду. Зато што на њих не утиче магнетно поље и стога производе чистији рез.
Тврдоћа
Обрадивост се односи на то колико лако се материјал може сећи, бушити или обликовати помоћу ЦНЦ алатне машине.
Када је ЦНЦ материјал превише тврд, може бити тешко сећи или обликовати, што може довести до прекомерног хабања алата, лома алата или лоше обраде површине. Насупрот томе, превише мекан материјал може се деформисати или скретати под силом резања, што резултира лошом прецизношћу димензија или завршном обрадом површине.
Због тога је избор материјала за ЦНЦ машинску обраду одговарајуће тврдоће критичан за постизање висококвалитетних, прецизно обрађених компоненти. Поред тога, тврдоћа материјала такође може утицати на брзину и ефикасност процеса обраде. Зато што тврђи материјали могу захтевати спорије брзине резања или моћније алате за сечење.
Завршна обрада
Завршна обрада површине утиче на перформансе и изглед коначног машинског производа. На пример, део са грубом површином може доживети веће трење, што може довести до превременог хабања и квара. Са друге стране, део са глатком површином ће имати мање трења, што ће резултирати побољшаним перформансама и дужим животним веком. Поред тога, завршна обрада такође игра значајну улогу у естетици. Полирана завршна обрада може побољшати изглед дела и учинити га привлачнијим за купце.
Због тога, када бирате материјале за ЦНЦ машинску обраду, неопходно је узети у обзир захтеве за завршну обраду за крајњи производ. Неки материјали се лакше обрађују до глатке површине од других. На пример, метали као што су алуминијум и месинг се релативно лако обрађују до глатке завршне обраде. Насупрот томе, материјали као што су карбонска влакна и фиберглас могу бити изазовнији за машину, а постизање глатке површине може захтевати специјализоване алате и технике.
Естетика
Ако је ваш пројекат ЦНЦ обраде намењен за производњу производа који ће се користити у висококвалитетном малопродајном окружењу, естетика би била значајан фактор. Материјал мора бити визуелно привлачан, са атрактивном текстуром, бојом и завршном обрадом површине. Такође би требало да се може лако полирати, фарбати или завршити како би се постигао жељени изглед.
Поред тога, у индустријама као што су аутомобилска и ваздухопловна, естетика може бити показатељ квалитета производа и пажње произвођача према детаљима. Ово је посебно важно код луксузних возила, где потрошачи плаћају премију за висококвалитетне материјале и завршну обраду.
Апликација
Коначна примена производа је крајњи доносилац одлуке. Горе наведени фактори чине мали део свих разлога који се разматрају пре финализације ЦНЦ материјала. Други фактори вођени применом могу укључивати практичне проблеме као што су обрадивост материјала, хемијска реактивност, адхезивност, доступност материјала, век трајања, итд.
Када је у питању избор одговарајућих материјала за ЦНЦ машинску обраду, намеравана примена готовог производа је кључни фактор који треба узети у обзир. Различити материјали имају различита својства, као што су тврдоћа, затезна чврстоћа и дуктилност. Ова својства утичу на то како се материјал понаша у специфичним условима и одређују погодност материјала за различите примене.
На пример, ако је готов производ намењен за употребу у окружењу са високом температуром, материјали као што су алуминијум или бакар би били бољи избор због њихове високе топлотне проводљивости и отпорности на топлотна оштећења.
Буџет
Буџет је важан фактор који треба узети у обзир из неколико разлога. Прво, цена материјала може значајно да варира у зависности од врсте и потребне количине. Док неки метали високог квалитета могу бити скупи, пластика или композити могу бити приступачнији. Одређивање буџета за материјале ће вам помоћи да сузите своје могућности и фокусирате се на материјале у оквиру вашег ценовног ранга.
Друго, трошкови машинске обраде ЦНЦ-а могу бити скупи и дуготрајни. Цена обраде зависи од врсте материјала, сложености дела и потребне опреме. Избор материјала који су јефтинији за машину може смањити укупне трошкове производње.
На крају, одабир материјала који су у оквиру вашег буџета може утицати на квалитет готовог производа. Јефтинији материјали могу бити склонији дефектима или мање издржљиви од материјала вишег квалитета. Стога, постављање буџета и одабир материјала вишег квалитета у оквиру буџета ће обезбедити да готов производ буде и издржљив и по високим стандардима.
Најбољи материјали за пројекте ЦНЦ обраде
Сада, пређимо на следећи део наше дискусије: врсте материјала за ЦНЦ обраду. Детаљно ћемо размотрити обичне метале и пластику. Касније ћемо се фокусирати на неке мање познате ЦНЦ материјале.
Метални ЦНЦ материјали
Метали су најчешћи материјал међу ЦНЦ машинским деловима. Они нуде широк спектар повољних својстава као што су висока чврстоћа, тврдоћа, топлотна отпорност и електрична проводљивост.
Алуминијум (6061, 7075)
Алуминијум се широко сматра једним од најсвестранијих и највреднијих материјала у ЦНЦ машинској обради. Има изузетан однос снаге и тежине, лагану природу, отпорност на корозију и упечатљив сребрнаст изглед. Стога је алуминијум веома пожељан за употребу у широком спектру апликација. Поред тога, његова повољна термичка и електрична својства чине га идеалним за употребу у низу електронских и термичких апликација за управљање.
У поређењу са другим ЦНЦ металима, као што су титанијум и челик, алуминијум се релативно лако обрађује, што га чини популарним избором за произвођаче. Међутим, треба напоменути да алуминијум није најјефтинији доступан материјал. И скупљи је од неких других материјала, као што је нерђајући челик.
Висококвалитетне класе алуминијума 6061 и 7075 су посебно популарне за употребу у рамовима ваздухопловства, деловима мотора аутомобила и лаганој спортској опреми. Међутим, свестраност алуминијума значи да се користи у многим другим индустријама и апликацијама, укључујући грађевинарство, паковање и потрошачку електронику.
Нерђајући челик (316, 303, 304)
Нерђајући челик долази у бројним класама. Генерално, међутим, поседује високу чврстоћу и жилавост, отпорност на хабање и отпорност на корозију и има сјајан изглед попут алуминијума. Штавише, спада међу метале средње цене. Међутим, то је ЦНЦ материјал који се тешко обрађује због своје тврдоће.
316 СС је користан у поморским апликацијама, медицинској опреми и спољашњим кућиштима због своје способности да издржи топлоту и корозију. 303 и 314 имају сличне композиције и генерално су јефтинији и погоднији за машинску обраду од 316. Њихова главна употреба обухвата причвршћиваче (завртње, шрафове, чауре, итд.), аутомобилске делове и кућне апарате.
Угљенични челик и легирани челик
Угљенични челик и сродне легуре нуде одличну чврстоћу и обрадивост, што их чини идеалним за употребу у многим применама. Такође су компатибилни са различитим процесима топлотне обраде, додатно побољшавајући њихова механичка својства. Штавише, угљенични челик је релативно јефтин у поређењу са другим ЦНЦ металима.
Међутим, вреди напоменути да угљенични челик и његове легуре нису инхерентно отпорни на корозију, за разлику од материјала као што су нерђајући челик или алуминијум. Поред тога, њихов груб изглед можда није погодан за естетске примене.
Без обзира на то, угљенични челик и његове легуре имају бројне практичне примене, укључујући механичке причвршћиваче и структурне елементе као што су греде. Упркос својим ограничењима, ови материјали остају популарни избори за многе индустријске и производне апликације због своје снаге, приступачности и обрадивости.
Месинг
Месинг је свестран метал познат по својој одличној обрадивости, отпорности на корозију и топлотној и електричној проводљивости. Такође се може похвалити атрактивним изгледом захваљујући свом садржају бакра, као и одличним својствима површинског трења.
Месинг налази бројне примене у разним индустријама. На пример, обично се користи у потрошачким производима, причвршћивачима мале чврстоће, водоводним и електричним уређајима. Његова својства чине га идеалним избором за производњу компоненти које захтевају издржљивост и снагу уз задржавање естетске привлачности.
Бакар
Бакар је познат по својој одличној електричној и топлотној проводљивости. Међутим, може бити изазовно за машинску обраду због његове високе савитљивости. Ово може изазвати потешкоће у генерисању чипова током ЦНЦ обраде. Поред тога, бакар је склон корозији, што може бити проблем у одређеним окружењима.
Упркос овим изазовима, бакар се широко користи у различитим индустријама, укључујући електричне инсталације, магнетне производе и израду накита. Његова одлична својства проводљивости чине га идеалним избором за електричне и електронске апликације, док његова савитљивост и естетска привлачност чине га популарним избором у индустрији накита.
Титанијум
Легуре титанијума су познате по својим изузетним односима чврстоће и тежине, што их чини лаганим и снажним истовремено. Такође су отпорни на корозију и имају добру топлотну проводљивост. Поред тога, титанијум је биокомпатибилан, тако да су погодни за биомедицинске примене.
Међутим, постоје неки недостаци употребе титанијума. Има слабу електричну проводљивост и тешко се обрађује. Обични ХСС или слабији карбидни резачи нису погодни за његову машинску обраду, а скуп је материјал за употребу у ЦНЦ производњи.
Упркос томе, титанијум је популаран материјал за ЦНЦ машинску обраду, посебно за ваздухопловне делове високих перформанси, војне компоненте и биомедицинске производе као што су имплантати.
Магнезијум
Магнезијум је метал који комбинује снагу са малом тежином. Његова одлична термичка својства чине га идеалним за употребу у окружењима са високим температурама, као што су мотори. Његова лагана природа омогућава производњу лакших и економичнијих возила.
Међутим, магнезијум је такође познат по својој запаљивости, што га може учинити безбедносним проблемом у одређеним применама. Поред тога, није отпоран на корозију као неки други метали, као што је алуминијум, и може бити скупљи за обраду.
Пластични ЦНЦ материјали
Сада ћемо разговарати о ЦНЦ пластици. Иако већина пластичних материјала није погодна за машинску обраду због њихове ниске крутости и тачке топљења, ми смо одабрали малу групу која има широк спектар ЦНЦ апликација.
ацетал (ПОМ)
Ацетал је веома разноврсна ЦНЦ пластика са низом пожељних својстава. Има одличну отпорност на замор и удар, пристојну жилавост и ниске коефицијенте трења. Осим тога, веома је отпоран на влагу, што га чини одличним избором за употребу у влажним срединама.
Једна од кључних предности ацетала је његова крутост, што га чини лаким за машинску обраду са великом прецизношћу димензија. То га чини популарним избором за употребу у прецизним компонентама као што су лежајеви, зупчаници и вентили. Због својих одличних механичких својстава и високе отпорности на факторе околине, Ацетал је поуздан избор за различите индустрије, као што су аутомобилска, ваздухопловна и роба широке потрошње.
акрил (ПММА)
Акрил је најчешће коришћен материјал који може послужити као замена за стакло због својих пожељних својстава. Има добру крутост и оптичку јасноћу, што му омогућава да се користи у апликацијама где су неопходне провидне површине. Акрилне компоненте нуде атрактивну и функционалну алтернативу стаклу, са добром оптичком јасноћом и високим степеном издржљивости.
Иако акрил има нека ограничења, као што је подложност пуцању и термичком омекшавању, он остаје популаран материјал за ЦНЦ обраду због своје свестраности и лакоће употребе. Са могућношћу стварања прецизних, висококвалитетних компоненти, акрил је одличан избор за широк спектар примена. Сочива, провидна кућишта, контејнери за складиштење хране и украсни предмети су само неколико примера.
Поликарбонат (ПЦ)
Поликарбонат (ПЦ) је популаран пластични материјал који се користи за ЦНЦ машинску обраду због свог јединственог скупа својстава. Веома је транспарентан, што га чини идеалним материјалом за употребу у производима који захтевају јасноћу, као што су заштитне наочаре, медицинска опрема и електронски дисплеји. Штавише, има добру отпорност на топлоту, тако да је погодан за употребу у апликацијама на високим температурама.
Међутим, његова осетљивост на гребање и недостатак УВ отпорности може ограничити његову употребу у одређеним апликацијама. Продужено излагање сунчевој светлости може довести до тога да пожути и постане крхко. Ово може ограничити његову употребу у спољним апликацијама осим ако није модификовано УВ стабилизаторима.
Једна уобичајена употреба рачунара је у производњи заштитних наочара и штитника за лице, где га отпорност на ударце и транспарентност чине идеалним избором. ПЦ се такође користи у производњи аутомобилских делова, електронских компоненти и медицинских уређаја.
полипропилен (ПП)
Полипропилен је свестран полимер са бројним предностима, укључујући високу хемијску отпорност и чврстоћу на замор. Такође је материјал медицинског квалитета и даје глатку површину приликом ЦНЦ обраде. Међутим, једно од његових ограничења је то што не може да издржи високе температуре, јер има тенденцију да омекша и жучи током сечења, што га чини малим изазовом за машинску обраду.
Полипропилен остаје популаран избор за различите примене. Његова одлична својства чине га погодним за израду зупчаника и медицинских производа.
АБС
АБС је високо исплатив пластични материјал који је веома погодан за ЦНЦ обраду због своје одличне обрадивости, затезне чврстоће, отпорности на ударце и хемијске отпорности. Штавише, може се лако обојити, што га чини идеалним за апликације где је естетика важна.
Међутим, АБС није погодан за употребу у окружењима са високим температурама и није биоразградив. Осим тога, производи непријатан дим када се сагори, што може бити проблем у ЦНЦ радњи.
АБС има много апликација и обично се користи у 3Д штампању и бризгању, често са накнадном обрадом помоћу ЦНЦ обраде. Често се користи за креирање аутомобилских компоненти, заштитних кућишта и за брзу израду прототипа.
Најлон
Најлон је свестран материјал са одличном затезном чврстоћом, тврдоћом и отпорношћу на удар. Може се користити у различитим композитним облицима, као што је најлон ојачан стакленим влакнима, и има одличне могућности површинског подмазивања. Међутим, не препоручује се употреба у влажним срединама.
Најлон је посебно погодан за апликације које захтевају заштиту од сила трења. Ово укључује компоненте као што су зупчаници, клизне површине, лежајеви и ланчаници. Са својом супериорном снагом и својствима подмазивања, најлон је популаран избор за многе индустријске и спортске производе.
УХМВ-ПЕ
УХМВПЕ је популаран материјал због својих изузетних својстава, укључујући високу тврдоћу, отпорност на хабање и хабање и издржљивост. Међутим, његова термичка нестабилност током обраде чини га изазовним за машину.
Упркос потешкоћама у машинској обради, УХМВПЕ је одличан материјал за ЦНЦ обраду клизних површина у лежајевима, зупчаницима и ваљцима. Његова изванредна својства чине га идеалним за апликације где се захтева висока отпорност на хабање и издржљивост. Када се правилно обрађује, УХМВПЕ може пружити одличне перформансе и дужи животни век у поређењу са другим материјалима.
Други материјали
ЦНЦ обрада обично користи метале и пластику, али може радити и са многим другим материјалима, укључујући оне наведене у наставку.
Пена
Пене су врста ЦНЦ материјала који карактерише чврсто тело са празнинама испуњеним ваздухом. Ова јединствена структура даје пени препознатљив облик и изузетну лакоћу. Одређене пене високе густине, као што су полиуретанска пена и стиропор, могу се лако машински обрађивати због своје крутости, чврстоће, мале тежине и издржљивости.
Лагана природа пена чини их одличном опцијом за заштитно паковање. Њихова свестраност у машинској обради у различите облике и величине чини их подједнако корисним за креирање украсних предмета. Осим тога, њихова изолациона својства чине их популарним избором за топлотну изолацију у зградама, расхладним јединицама и другим апликацијама где је важна контрола температуре.
Дрво
Дрво је материјал који се широко користи за ЦНЦ обраду због своје лакоће обраде, добре чврстоће и тврдоће и широког спектра доступних врста. Поред тога, дрво је органско једињење и нема негативан утицај на животну средину. Због своје свестраности и естетске привлачности, дрво је популаран избор за намештај, кућни декор и „уради сам“ пројекте.
Међутим, машинска обрада дрвета ствара велику количину прашине, која може представљати ризик по здравље радника. Због тога је важно да радионице за машинску обраду дрвета имају одговарајуће системе за управљање струготинама.
Композити
Композити су материјали сачињени од два или више састојака који су спојени заједно помоћу медијума за везивање. Уобичајени композитни материјали који се користе у ЦНЦ машинској обради укључују угљенична влакна, шперплочу, фиберглас и друге. Ови материјали имају примену у различитим индустријама, као што су аутомобилска, ваздухопловна, спортска и медицинска.
Обрада композита може бити прилично изазовна због неколико фактора. Саставни материјали у композитима могу имати различите механичке особине и облике, као што су влакна, крхотине или плоче. Штавише, сам медиј за везивање може имати јединствена својства која се морају узети у обзир током процеса обраде.
Не заборавите да узмете у обзир потенцијалне ЦНЦ материјале
Богата разноликост материјала за ЦНЦ машинску обраду понекад може изазвати више забуне него користи. Уобичајено је превидети потенцијалне ЦНЦ материјале изван конвенционалних метала и пластике.
Да бисмо вам помогли да сагледате ширу слику док дизајнирате за производњу, у наставку је кратка листа тачака које треба размотрити пре финализације материјала за ваш пројекат!
Изаберите неметалне материјале: Постоји неколико случајева у којима су неметални материјали једнаке замене за метале. Тврда пластика попут АБС-а или УХМВ-ПЕ је, на пример, чврста, јака и издржљива. Композити као што су карбонска влакна такође се рекламирају као супериорнији од многих метала са најбољим учинком.
Размислите о фенолима: Феноли су врста исплативог композитног материјала са високом чврстоћом и својствима површине. Лако се обрађују и могу се резати невероватно великом брзином, штедећи време и новац.
Знати различите пластике: Познавање пуног портфеља пластичних ЦНЦ материјала за машинску обраду је неопходна вештина за дизајнере. ЦНЦ пластика је јефтина, лака за машинску обраду и има различита својства материјала која се не могу занемарити.
Изаберите прави избор између различитих пена: Позивајући се на горњи одељак о пенама, желели бисмо да нагласимо да има много потенцијала као ЦНЦ материјал. Чак су и неке компоненте ЦНЦ машина сада направљене од металне пене! Проучите различите ЦНЦ пене да видите која најбоље одговара вашим апликацијама.
Различити пројекти и материјали за ЦНЦ машинску обраду, један извор
Дизајн за производњу је кључни аспект модерне индустрије. Како је наука о материјалима напредовала, ЦНЦ обрада се све више ослања на промишљен избор материјала. У Гуан Схенг-у смо специјализовани за услуге ЦНЦ обраде, укључујући ЦНЦ глодање и стругање, и нудимо широк спектар материјала, од тражених метала до висококвалитетне пластике. Наше могућности машинске обраде са 5 оса, у комбинацији са нашим искусним тимом, омогућавају нам да пружимо неупоредиву прецизност и квалитет нашим клијентима.
Посвећени смо пружању изузетне услуге купцима и посвећени смо помагању нашим клијентима да смање трошкове и постигну своје циљеве. Наш технички тим вам је на располагању да вам помогне у одабиру најбољих материјала за ваш пројекат и може вам бесплатно пружити стручне савете. Било да су вам потребни прилагођени ЦНЦ машински делови или имате на уму одређени пројекат, ми смо ту да вам помогнемо на сваком кораку.
Време поста: Јул-07-2023