Бұл толық нұсқаулық CNC өңдеуде қолданылатын ең көп таралған 25 материалды салыстырады және қолданбаңыз үшін дұрысын таңдауға көмектеседі.
CNC өңдеу кез келген металдан немесе пластиктен бөлшектерді жасай алады.Бұл жағдайда CNC фрезерлеу және токарлық өңдеу арқылы шығарылатын бөлшектерге арналған материалдардың үлкен ауқымы бар.Қолданбаңыз үшін дұрысын таңдау өте қиын болуы мүмкін және қол жетімді әрбір материалдың артықшылықтары мен ең жақсы пайдалануын түсіну өте маңызды болуы мүмкін.
Бұл мақалада біз механикалық және жылу қасиеттері, құны және типтік (және оңтайлы) қолданбалары бойынша ең көп таралған CNC материалдарын салыстырамыз.
Сіз дұрыс CNC материалдарын қалай таңдайсыз?
CNC өңдеуге арналған бөлікті жобалағанда, дұрыс материалдарды таңдау маңызды.Өзіңіздің жеке бөлшектеріңізге дұрыс материалдарды таңдау үшін мына негізгі қадамдарды орындауды ұсынамыз.
Материалдық талаптарды анықтаңыз: Олар механикалық, термиялық немесе басқа материал талаптарын, сондай-ақ құны мен бетті өңдеуді қамтуы мүмкін.Бөлшектеріңізді қалай пайдаланатыныңызды және олар қандай ортада болатынын қарастырыңыз.
Үміткерлердің материалдарын анықтаңыз: Дизайн талаптарының барлығын (немесе көпшілігін) қанағаттандыратын бірнеше кандидаттық материалдарды белгілеңіз.
Ең қолайлы материалды таңдаңыз: Мұнда әдетте екі немесе одан да көп дизайн талаптары (мысалы, механикалық өнімділік және баға) арасында ымыраға келу қажет.
Бұл мақалада біз екінші қадамға назар аударамыз.Төменде берілген ақпаратты пайдалана отырып, жобаңызды бюджетте сақтай отырып, қолданбаңызға ең қолайлы материалдарды анықтай аласыз.
CNC үшін материалдарды таңдауға арналған хабтардың нұсқаулары қандай?
Төмендегі кестелерде біз материал өндірушілері ұсынған деректер парақтарын зерттеу арқылы жиналған ең көп таралған CNC материалдарының сәйкес сипаттамаларын қорытындылаймыз.Біз металдар мен пластмассаларды екі түрлі санатқа бөлеміз.
Металдар негізінен жоғары беріктікті, қаттылықты және термиялық төзімділікті қажет ететін қолданбаларда қолданылады.Пластмассалар физикалық қасиеттерінің кең ауқымы бар жеңіл материалдар болып табылады, көбінесе олардың химиялық төзімділігі мен электрлік оқшаулау мүмкіндіктері үшін қолданылады.
CNC материалдарын салыстыру барысында біз механикалық беріктікке (созылу шығымдылығы ретінде көрсетілген), өңдеуге (өңдеудің қарапайымдылығы CNC бағасына әсер етеді), құнына, қаттылығына (негізінен металдар үшін) және температураға төзімділікке (негізінен пластмассалар үшін) назар аударамыз.
Мұнда нақты инженерлік қажеттіліктерге сәйкес келетін CNC материалдарын жылдам анықтау үшін жылдам анықтама ретінде пайдалануға болатын инфографика берілген:
Алюминий дегеніміз не?Берік, үнемді қорытпа
Алюминий 6061 құрамдас бөлігі
Алюминий қорытпалары беріктік пен салмақ арақатынасы, жоғары жылу және электр өткізгіштігі және коррозиядан табиғи қорғанысы бар.Оларды өңдеу оңай және үйіндіде үнемді, бұл көбінесе прототиптер мен бөлшектердің басқа түрлерін өндірудің ең үнемді нұсқасына айналдырады.
Алюминий қорытпаларының әдетте болаттарға қарағанда беріктігі мен қаттылығы төмен, бірақ олардың бетінде қатты қорғаныс қабатын жасай отырып, анодталған болуы мүмкін.
Алюминий қорытпаларының әртүрлі түрлерін бөліп көрейік.
❖ Алюминий 6061 - беріктік пен салмақ арақатынасы жақсы және өңдеуге тамаша мүмкіндігі бар ең көп таралған, жалпы қолданылатын алюминий қорытпасы.
❖ Алюминий 6082 құрамы мен материал қасиеттері бойынша 6061-ге ұқсас. Ол Еуропада жиі қолданылады (Британдық стандарттарға сәйкес келеді).
❖ Алюминий 7075 - салмақты азайту маңызды болып табылатын аэроғарыштық қолданбаларда ең жиі қолданылатын қорытпа.Ол тамаша шаршау қасиеттеріне ие және оны болаттармен салыстыруға болатын жоғары беріктік пен қаттылыққа дейін термиялық өңдеуге болады.
❖ Алюминий 5083 басқа алюминий қорытпаларына қарағанда жоғары беріктікке және теңіз суына ерекше төзімділікке ие.Бұл оны құрылыста және теңізде қолдану үшін оңтайлы етеді.Бұл дәнекерлеу үшін де тамаша таңдау.
Материалдың сипаттамалары:
❖ Алюминий қорытпаларының типтік тығыздығы: 2,65-2,80 г/см3
❖ Анодталған болуы мүмкін
❖ Магниттік емес
Тот баспайтын болат дегеніміз не?Күшті, берік қорытпа
304 баспайтын болаттан жасалған бөлік
Тот баспайтын болаттан жасалған қорытпалар жоғары беріктікке, жоғары икемділікке, тамаша тозуға және коррозияға төзімділікке ие және оңай дәнекерлеуге, өңдеуге және жылтыратуға болады.Құрамына байланысты олар (негізінен) магнитті емес немесе магнитті болуы мүмкін.
Платформада ұсынатын тот баспайтын болат түрлерін бөліп көрейік.
❖ Тот баспайтын болат 304 - тот баспайтын болаттан жасалған ең көп таралған қорытпа.Ол тамаша механикалық қасиеттерге және жақсы өңдеуге қабілетті.Ол көптеген қоршаған орта жағдайларына және коррозиялық орталарға төзімді.
❖ Тот баспайтын болат 316 - механикалық қасиеттері 304-ке ұқсас басқа кең таралған тот баспайтын болаттан жасалған қорытпа. Оның коррозияға және химиялық тұрақтылыққа, әсіресе тұзды ерітінділерге (мысалы, теңіз суына) төзімділігі жоғарырақ, сондықтан ол қатал ортамен жұмыс істеу үшін жиі жақсырақ.
❖ Тот баспайтын болат 2205 Дуплексі ең жоғары беріктікке (тот баспайтын болаттан жасалған қарапайым қорытпаларға қарағанда екі есе) және коррозияға тамаша төзімділікке ие.Ол экстремалды ортада, мұнай және газ саласында көптеген қолданбаларда қолданылады.
❖ Тот баспайтын болат 303 тамаша беріктікке ие, бірақ 304-пен салыстырғанда коррозияға төзімділігі төмен. Өзінің тамаша өңдеуге қабілеттілігіне байланысты ол көбінесе аэроғарышқа арналған гайкалар мен болттарды өндіру сияқты жоғары көлемді қолданбаларда қолданылады.
❖ Тот баспайтын болат 17-4 (SAE маркасы 630) 304-пен салыстыруға болатын механикалық қасиеттерге ие. Ол жауын-шашынмен өте жоғары дәрежеде қатайтылуы мүмкін (аспаптық болаттармен салыстыруға болады) және тамаша химиялық төзімділікке ие, бұл оны өте жоғары өнімді қолданбалар үшін жарамды етеді, жел турбиналары үшін қалақтарды өндіру сияқты.
Материалдың сипаттамалары:
❖ Әдеттегі тығыздық: 7,7-8,0 г/см3
❖ Тот баспайтын болаттан жасалған магнитті емес қорытпалар: 304, 316, 303
❖ Тот баспайтын болаттан жасалған магнитті қорытпалар: 2205 Дуплекс, 17-4
Жұмсақ болат дегеніміз не?Жалпы мақсаттағы қорытпа
Жұмсақ болаттан жасалған бөлік 1018
Жұмсақ болаттартөмен көміртекті болаттар ретінде де белгілі және жақсы механикалық қасиеттерге, жақсы өңдеуге және жақсы дәнекерлеуге қабілетті.Олардың құны салыстырмалы түрде төмен болғандықтан, өндірушілер оларды айлабұйымдар мен арматуралар сияқты көптеген жалпы мақсаттағы қолданбалар үшін пайдаланады.Жұмсақ болаттар коррозияға және химиялық зақымдануға бейім.
Платформада бар жұмсақ болаттардың түрлерін бөліп көрейік.
❖ Жұмсақ болат 1018 - жақсы өңдеуге және дәнекерлеуге және тамаша беріктікке, беріктік пен қаттылыққа ие жалпы қолданылатын қорытпа.Бұл ең жиі қолданылатын жұмсақ болат қорытпасы.
❖ Жұмсақ болат 1045 - жақсы дәнекерлеуге, жақсы өңдеуге және жоғары беріктік пен соққыға төзімділікке ие орташа көміртекті болат.
❖ Жұмсақ болат A36 - жақсы дәнекерлеу қабілеті бар қарапайым құрылымдық болат.Ол әртүрлі өнеркәсіптік және құрылыстық қолданбаларға жарамды.
Материалдың сипаттамалары:
❖ Әдеттегі тығыздық: 7,8-7,9 г/см3
❖ Магниттік
Легирленген болат дегеніміз не?Қаттырақ, тозуға төзімді қорытпа
Легирленген болаттан жасалған бөлік
Легирленген болаттарда көміртегіден басқа басқа легирленген элементтер бар, нәтижесінде қаттылық, қаттылық, шаршау және тозуға төзімділік жақсарады.Жұмсақ болаттар сияқты, легирленген болаттар коррозияға және химиялық заттардың шабуылына ұшырайды
❖ Легірленген болат 4140 жақсы жалпы механикалық қасиеттерге ие, жақсы беріктік пен беріктікке ие.Бұл қорытпа көптеген өнеркәсіптік қолданбаларға жарамды, бірақ дәнекерлеуге ұсынылмайды.
❖ 4340 легирленген болат өзінің беріктігін, тозуға төзімділігін және шаршауға төзімділігін сақтай отырып, беріктік пен қаттылықтың жоғары деңгейіне дейін термиялық өңдеуге болады.Бұл қорытпа дәнекерлеуге жарамды.
Материалдың сипаттамалары:
❖ Әдеттегі тығыздық: 7,8-7,9 г/см3
❖ Магниттік
Аспаптық болат дегеніміз не?Ерекше қатты және төзімді қорытпа
Аспаптық болаттан өңделген бөлік
Аспаптық болаттаролар өте жоғары қаттылық, қаттылық, тозуға және термиялық төзімділікке ие металл қорытпалары болып табылады.термиялық өңдеу.Олар матрицалар, штамптар және қалыптар сияқты өндіріс құралдарын (осылайша атауы) жасау үшін қолданылады.
Hubs-те ұсынатын аспаптық болаттарды бұзып көрейік.
❖ Құрал-саймандық болат D2 - 425°C температураға дейін қаттылығын сақтайтын тозуға төзімді қорытпа.Ол әдетте кескіш құралдар мен қалыптарды жасау үшін қолданылады.
❖ Аспаптық болат A2 - жоғары температура кезінде жақсы беріктігі және тамаша өлшемдік тұрақтылығы бар ауада шыңдалған жалпы мақсаттағы аспаптық болат.Ол әдетте инъекциялық қалыптау қалыптарын жасау үшін қолданылады.
❖ Аспаптық болат O1 - қаттылығы 65 HRC жоғары маймен шыңдалған қорытпа.Ол әдетте пышақтар мен кескіш құралдар үшін қолданылады.
Материалдың сипаттамалары:
❖ Әдеттегі тығыздық: 7,8 г/см3
❖ Әдеттегі қаттылық: 45-65 HRC
Жез дегеніміз не?Өткізгіш және косметикалық қорытпа
Жезден жасалған C36000 бөлігі
Жезжақсы өңделетін және тамаша электр өткізгіштігі бар металл қорытпасы, оны үйкеліс аз талап ететін қолданбалар үшін өте қолайлы етеді.Сіз сәулеттік мақсатта қолданылатын косметикалық жезден жасалған бөлшектерді жиі табасыз (алтын бөлшектер).
Міне, біз Hubs-те ұсынатын жез.
❖ Brass C36000 – жоғары созылу беріктігі мен табиғи коррозияға төзімді материал.Бұл ең оңай өңделетін материалдардың бірі, сондықтан ол жиі жоғары көлемді қолданбалар үшін қолданылады.
Материалдың сипаттамалары:
❖ Әдеттегі тығыздық: 8,4-8,7 г/см3
❖ Магниттік емес
ABS дегеніміз не?Термопластикалық прототип
ABS-тен жасалған бөлік
ABSжақсы механикалық қасиеттерді, тамаша соққыға төзімділікті, жоғары ыстыққа төзімділікті және жақсы өңдеуге қабілеттілігін ұсынатын кең таралған термопластикалық материалдардың бірі болып табылады.
ABS төмен тығыздыққа ие, бұл оны жеңіл қолданбалар үшін өте қолайлы етеді.CNC өңделген ABS бөлшектері жиі инъекциялық қалыптаумен жаппай өндіріске дейін прототиптер ретінде пайдаланылады.
Материалдың сипаттамалары:
❖ Әдеттегі тығыздық: 1,00-1,05 г/см3
Нейлон дегеніміз не?Инженерлік термопластика
Нейлоннан жасалған бөлік
Нейлон(aka полиамид (PA)) - тамаша механикалық қасиеттеріне, жақсы соққыға төзімділігіне және жоғары химиялық және тозуға төзімділігіне байланысты инженерлік қолданбаларда жиі қолданылатын термопластика.Ол су мен ылғалды сіңіруге бейім.
Нейлон 6 және нейлон 66 - CNC өңдеуде жиі қолданылатын сорттар.
Материалдың сипаттамалары:
❖ Әдеттегі тығыздық: 1,14 г/см3
Поликарбонат дегеніміз не?Соққыға төзімді термопластика
Поликарбонаттан жасалған бөлік
Поликарбонат - жоғары беріктігі, жақсы өңдеуге қабілеттілігі және тамаша соққыға төзімділігі бар термопластика (ABS-тен жақсы).Ол әдетте мөлдір, бірақ оны әртүрлі түстерге бояуға болады.Бұл факторлар оны қолданудың кең ауқымы үшін, соның ішінде сұйық құрылғылар немесе автомобиль шынылары үшін тамаша етеді.
Материалдың сипаттамалары:
❖ Әдеттегі тығыздық: 1,20-1,22 г/см3
POM (Делрин) дегеніміз не?Ең өңделетін CNC пластик
POM-дан жасалған бөлік (Делрин)
POM әдетте Delrin коммерциялық атауымен белгілі және бұл пластмассалар арасында өңдеуге қабілеттілігі жоғары инженерлік термопластика.
POM (Delrin) жоғары дәлдікті, жоғары қаттылықты, төмен үйкелісті, жоғары температурада тамаша өлшемдік тұрақтылықты және өте төмен суды сіңіруді қажет ететін CNC пластмасса бөлшектерін өңдеу кезінде ең жақсы таңдау болып табылады.
Материалдың сипаттамалары:
❖ Әдеттегі тығыздық: 1,40-1,42 г/см3
PTFE (Тефлон) дегеніміз не?Төтенше температуралы термопластикалық
PTFE-ден жасалған бөлік
PTFE, әдетте тефлон ретінде белгілі, тамаша химиялық және термиялық төзімділігі бар инженерлік термопластика және кез келген белгілі қатты дененің үйкелісінің ең төменгі коэффициенті.Бұл 200 градус Цельсийден жоғары жұмыс температурасына төтеп бере алатын бірнеше пластиктердің бірі және тамаша электр оқшаулағышы болып табылады.Ол сондай-ақ таза механикалық қасиеттерге ие және жиі жиынтықта төсеу немесе кірістіру ретінде пайдаланылады.
Материалдың сипаттамалары:
❖ Әдеттегі тығыздық: 2,2 г/см3
HDPE дегеніміз не?Сыртқы және құбырлар термопластикасы
HDPE-ден жасалған бөлік
Жоғары тығыздықтағы полиэтилен (HDPE)жоғары беріктік пен салмақ қатынасы, жоғары соққыға төзімділігі және ауа райына жақсы төзімділігі бар термопластика болып табылады.HDPE жеңіл және сыртқы пайдалану мен құбырларға жарамды.ABS сияқты, ол жиі инъекциялық қалыптау алдында прототиптерді жасау үшін қолданылады.
Материалдың сипаттамалары:
❖ Әдеттегі тығыздық: 0,93-0,97 г/см3
PEEK дегеніміз не?Металды алмастыратын пластик
PEEK-тен жасалған бөлік
PEEKтамаша механикалық қасиеттері, температураның өте кең диапазонында термиялық тұрақтылығы және көптеген химиялық заттарға тамаша төзімділігі бар жоғары өнімді инженерлік термопластика болып табылады.
PEEK беріктік пен салмақ қатынасының жоғары болуына байланысты металл бөлшектерді ауыстыру үшін жиі қолданылады.Медициналық бағалар да қол жетімді, бұл PEEK-ті биомедициналық қолданбалар үшін де қолайлы етеді.
Материалдың сипаттамалары:
❖ Әдеттегі тығыздық: 1,32 г/см3
Жиі Қойылатын Сұрақтар
❖ CNC металдармен өңдеудің қандай артықшылықтары бар?
Металдар жоғары беріктікті, қаттылықты және/немесе экстремалды температураға сенімді қарсылықты қажет ететін қолданбаларды өндіру үшін өте қолайлы.
Мақаланың дереккөзі:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Хабарлама уақыты: 2023 жылдың 10 мамыры