Η κατεργασία CNC είναι αναμφισβήτητα η κινητήρια δύναμη της μεταποιητικής βιομηχανίας με εφαρμογές όπως η αεροδιαστημική, οι ιατρικές συσκευές και η ηλεκτρονική. Τα τελευταία χρόνια, έχουν σημειωθεί απίστευτες εξελίξεις στον τομέα των υλικών κατεργασίας CNC. Το ευρύ χαρτοφυλάκιό τους προσφέρει πλέον εξαιρετικούς συνδυασμούς ιδιοτήτων υλικών, κόστους και αισθητικής.
Σε αυτό το άρθρο, θα εμβαθύνουμε στον ποικιλόμορφο κόσμο των υλικών CNC. Θα σας παρέχουμε έναν ολοκληρωμένο οδηγό για την επιλογή των κατάλληλων υλικών για κατεργασία CNC, συμπεριλαμβανομένης μιας λεπτομερούς λίστας με τα υλικά που χρησιμοποιούνται συνήθως. Επιπλέον, θα αναφερθούμε σε ορισμένα λιγότερο γνωστά υλικά που μπορεί να μην έχετε σκεφτεί πριν.
Περιβάλλον Μηχανουργικής Επεξεργασίας
Είναι σημαντικό να λαμβάνετε υπόψη το περιβάλλον κατεργασίας κατά την επιλογή υλικών CNC. Επειδή διαφορετικά υλικά αντιδρούν διαφορετικά σε διαφορετικές συνθήκες κατεργασίας, όπως η ταχύτητα κοπής, το υλικό του εργαλείου και το ψυκτικό υγρό. Το περιβάλλον κατεργασίας περιλαμβάνει παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η υγρασία και η παρουσία ρύπων.
Για παράδειγμα, ορισμένα υλικά μπορεί να έχουν την τάση να σπάνε ή να ραγίζουν εάν η θερμοκρασία κατεργασίας αυξηθεί πολύ, ενώ άλλα μπορεί να παρουσιάσουν υπερβολική φθορά του εργαλείου εάν η ταχύτητα κοπής είναι πολύ υψηλή. Ομοίως, η χρήση ορισμένων ψυκτικών ή λιπαντικών μπορεί να είναι απαραίτητη για τη μείωση της θερμότητας και της τριβής κατά την κατεργασία. Ωστόσο, αυτά μπορεί να μην είναι συμβατά με ορισμένα υλικά και μπορεί να οδηγήσουν σε διάβρωση ή άλλες μορφές ζημιάς.
Επομένως, η λήψη υπόψη του περιβάλλοντος κατεργασίας μπορεί να συμβάλει στη βελτίωση της παραγωγικότητας, στη μείωση του κόστους και στη διασφάλιση της ποιότητας του τελικού προϊόντος.
Βάρος εξαρτήματος
Είναι απαραίτητο να λαμβάνεται υπόψη το βάρος του εξαρτήματος για να διασφαλίζεται η οικονομική αποδοτικότητα, η απόδοση και η κατασκευασιμότητα. Τα βαρύτερα εξαρτήματα απαιτούν περισσότερο υλικό, γεγονός που μπορεί να αυξήσει το κόστος παραγωγής. Επιπλέον, τα βαρύτερα εξαρτήματα ενδέχεται να απαιτούν μεγαλύτερες και πιο ισχυρές μηχανές CNC για την κατασκευή τους, γεγονός που αυξάνει το κόστος και τον χρόνο παραγωγής. Επομένως, η επιλογή ενός υλικού με χαμηλότερη πυκνότητα, όπως το αλουμίνιο ή το μαγνήσιο, μπορεί να βοηθήσει στη μείωση του βάρους του εξαρτήματος και στη μείωση του κόστους παραγωγής.
Επιπλέον, το βάρος ενός εξαρτήματος μπορεί επίσης να επηρεάσει την απόδοση του τελικού προϊόντος. Για παράδειγμα, σε εφαρμογές αεροδιαστημικής, η μείωση του βάρους ενός εξαρτήματος μπορεί να αυξήσει την απόδοση καυσίμου και να βελτιώσει τη συνολική απόδοση. Σε εφαρμογές αυτοκινητοβιομηχανίας, η μείωση του βάρους μπορεί επίσης να βελτιώσει την απόδοση καυσίμου, καθώς και να αυξήσει την επιτάχυνση και τον χειρισμό.
Αντίσταση στη θερμότητα
Η αντοχή στη θερμότητα επηρεάζει άμεσα την ικανότητα του υλικού να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες χωρίς να υποστεί σημαντική παραμόρφωση ή ζημιά. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατεργασίας CNC, το υλικό που κατεργάζεται υφίσταται διάφορους κύκλους θέρμανσης και ψύξης, ιδιαίτερα κατά την κοπή, τη διάτρηση ή την άλεση. Αυτοί οι κύκλοι μπορούν να προκαλέσουν θερμική διαστολή, στρέβλωση ή ρωγμές σε υλικά που δεν είναι ανθεκτικά στη θερμότητα.
Η επιλογή υλικών CNC με καλή αντοχή στη θερμότητα μπορεί επίσης να βοηθήσει στη βελτίωση της διαδικασίας κατεργασίας και στη μείωση του κόστους παραγωγής. Όταν ένα υλικό μπορεί να αντέξει υψηλές θερμοκρασίες, επιτρέπει ταχύτερες ταχύτητες κοπής και βαθύτερες κοπές. Αυτό επιφέρει μικρότερους χρόνους κατεργασίας και μειωμένη φθορά στα εργαλεία.
Διαφορετικά υλικά για κατεργασία CNC έχουν ποικίλα επίπεδα αντοχής στη θερμότητα και η επιλογή του υλικού εξαρτάται από την προβλεπόμενη χρήση του τελικού προϊόντος. Υλικά όπως το αλουμίνιο και ο χαλκός είναι κατάλληλα για ψύκτρες και εφαρμογές θερμικής διαχείρισης λόγω της καλής θερμικής τους αγωγιμότητας. Ωστόσο, ο ανοξείδωτος χάλυβας και το τιτάνιο είναι ιδανικά για αεροδιαστημικές και ιατρικές εφαρμογές λόγω των υψηλών σημείων τήξης και της αντοχής στη διάβρωση.
Ηλεκτρική Αγωγιμότητα και Μαγνητικές Απαιτήσεις
Η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι ένα μέτρο της ικανότητας ενός υλικού να άγει ηλεκτρικό ρεύμα. Στην κατεργασία CNC, προτιμώνται υλικά με υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα επειδή μπορούν να διαχέουν αποτελεσματικά τη θερμότητα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό κατά την κατεργασία μετάλλων, καθώς η θερμότητα που παράγεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση ή παραμόρφωση του υλικού. Υλικά με υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, όπως ο χαλκός και το αλουμίνιο, μπορούν να διαχέουν αποτελεσματικά τη θερμότητα, γεγονός που βοηθά στην πρόληψη αυτών των προβλημάτων.
Οι μαγνητικές ιδιότητες είναι επίσης σημαντικές κατά την επιλογή υλικών CNC, ειδικά όταν εργάζεστε με σιδηρομαγνητικά υλικά όπως σίδηρος, νικέλιο και κοβάλτιο. Αυτά τα υλικά έχουν ισχυρό μαγνητικό πεδίο που μπορεί να επηρεάσει τη διαδικασία κοπής. Υλικά που δεν είναι μαγνητικά, όπως το τιτάνιο και ο ανοξείδωτος χάλυβας, προτιμώνται για την κατεργασία CNC. Επειδή δεν επηρεάζονται από το μαγνητικό πεδίο και επομένως παράγουν μια πιο καθαρή κοπή.
Σκληρότητα
Η μηχανική κατεργασιμότητα αναφέρεται στο πόσο εύκολα ένα υλικό μπορεί να κοπεί, να τρυπηθεί ή να διαμορφωθεί από μια εργαλειομηχανή CNC.
Όταν ένα υλικό CNC είναι πολύ σκληρό, μπορεί να είναι δύσκολο να κοπεί ή να διαμορφωθεί, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολική φθορά του εργαλείου, θραύση του εργαλείου ή κακή τελική επεξεργασία της επιφάνειας. Αντίθετα, ένα υλικό που είναι πολύ μαλακό μπορεί να παραμορφωθεί ή να εκτραπεί υπό την επίδραση της δύναμης κοπής, με αποτέλεσμα κακή ακρίβεια διαστάσεων ή κακή τελική επεξεργασία της επιφάνειας.
Επομένως, η επιλογή ενός υλικού για κατεργασία CNC με κατάλληλη σκληρότητα είναι κρίσιμη για την επίτευξη υψηλής ποιότητας και ακριβείας κατεργασμένων εξαρτημάτων. Επιπλέον, η σκληρότητα του υλικού μπορεί επίσης να επηρεάσει την ταχύτητα και την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας κατεργασίας. Επειδή τα σκληρότερα υλικά μπορεί να απαιτούν χαμηλότερες ταχύτητες κοπής ή πιο ισχυρά εργαλεία κοπής.
Φινίρισμα επιφάνειας
Το φινίρισμα της επιφάνειας επηρεάζει την απόδοση και την εμφάνιση του τελικού κατεργασμένου προϊόντος. Για παράδειγμα, ένα εξάρτημα με τραχιά επιφάνεια μπορεί να υποστεί περισσότερη τριβή, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη φθορά και αστοχία. Από την άλλη πλευρά, ένα εξάρτημα με λεία επιφάνεια θα έχει λιγότερη τριβή, με αποτέλεσμα βελτιωμένη απόδοση και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Επιπλέον, το φινίρισμα της επιφάνειας παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στην αισθητική. Ένα γυαλισμένο φινίρισμα επιφάνειας μπορεί να βελτιώσει την εμφάνιση ενός εξαρτήματος και να το κάνει πιο ελκυστικό για τους πελάτες.
Επομένως, κατά την επιλογή υλικών για κατεργασία CNC, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη τις απαιτήσεις φινιρίσματος της επιφάνειας για το τελικό προϊόν. Ορισμένα υλικά είναι πιο εύκολο να κατεργαστούν για να αποκτήσουν λεία επιφάνεια από άλλα. Για παράδειγμα, μέταλλα όπως το αλουμίνιο και ο ορείχαλκος είναι σχετικά εύκολο να κατεργαστούν για να αποκτήσουν λεία επιφάνεια. Αντίθετα, υλικά όπως οι ίνες άνθρακα και το fiberglass μπορεί να είναι πιο δύσκολα στην κατεργασία και η επίτευξη λείας επιφάνειας μπορεί να απαιτεί εξειδικευμένα εργαλεία και τεχνικές.
Αισθητική
Εάν το έργο κατεργασίας CNC που έχετε σχεδιάσει έχει ως στόχο την παραγωγή ενός προϊόντος που θα χρησιμοποιηθεί σε ένα πολυτελές περιβάλλον λιανικής πώλησης, η αισθητική θα αποτελέσει σημαντικό παράγοντα. Το υλικό πρέπει να είναι οπτικά ελκυστικό, με ελκυστική υφή, χρώμα και φινίρισμα επιφάνειας. Θα πρέπει επίσης να μπορεί να γυαλιστεί, να βαφτεί ή να υποστεί φινίρισμα εύκολα για να επιτευχθεί η επιθυμητή εμφάνιση.
Επιπλέον, σε κλάδους όπως η αυτοκινητοβιομηχανία και η αεροδιαστημική, η αισθητική μπορεί να αποτελεί ένδειξη της ποιότητας του προϊόντος και της προσοχής του κατασκευαστή στη λεπτομέρεια. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στα πολυτελή οχήματα, όπου οι καταναλωτές πληρώνουν ακριβά για υλικά και φινιρίσματα υψηλής ποιότητας.
Εφαρμογή
Η τελική εφαρμογή του προϊόντος είναι ο τελικός παράγοντας λήψης αποφάσεων. Οι προαναφερθέντες παράγοντες αποτελούν ένα μικρό μέρος όλων των λόγων που λαμβάνει υπόψη κάποιος πριν οριστικοποιήσει ένα υλικό CNC. Άλλοι παράγοντες που καθορίζονται από την εφαρμογή μπορεί να περιλαμβάνουν πρακτικές ανησυχίες όπως η κατεργασιμότητα του υλικού, η χημική αντιδραστικότητα, η συγκολλητικότητα, η διαθεσιμότητα του υλικού, η διάρκεια ζωής σε συνθήκες κόπωσης κ.λπ.
Όταν πρόκειται για την επιλογή των κατάλληλων υλικών για κατεργασία CNC, η προβλεπόμενη εφαρμογή του τελικού προϊόντος είναι ένας κρίσιμος παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη. Διαφορετικά υλικά έχουν ποικίλες ιδιότητες, όπως σκληρότητα, αντοχή σε εφελκυσμό και ολκιμότητα. Αυτές οι ιδιότητες επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο ένα υλικό αποδίδει υπό συγκεκριμένες συνθήκες και καθορίζουν την καταλληλότητά του για διαφορετικές εφαρμογές.
Για παράδειγμα, εάν το τελικό προϊόν προορίζεται για χρήση σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας, υλικά όπως το αλουμίνιο ή ο χαλκός θα ήταν καλύτερη επιλογή λόγω της υψηλής θερμικής αγωγιμότητάς τους και της αντοχής τους στη θερμική φθορά.
Προϋπολογισμός
Ο προϋπολογισμός είναι ένας σημαντικός παράγοντας που πρέπει να λάβετε υπόψη για διάφορους λόγους. Πρώτον, το κόστος του υλικού μπορεί να διαφέρει σημαντικά ανάλογα με τον τύπο και την ποσότητα που απαιτείται. Ενώ ορισμένα μέταλλα υψηλής ποιότητας μπορεί να είναι ακριβά, τα πλαστικά ή τα σύνθετα υλικά μπορεί να είναι πιο προσιτά. Ο καθορισμός ενός προϋπολογισμού για τα υλικά θα σας βοηθήσει να περιορίσετε τις επιλογές σας και να εστιάσετε σε υλικά εντός του εύρους τιμών σας.
Δεύτερον, το κόστος κατεργασίας του CNC μπορεί να είναι ακριβό και χρονοβόρο. Το κόστος κατεργασίας εξαρτάται από τον τύπο του υλικού, την πολυπλοκότητα του εξαρτήματος και τον απαιτούμενο εξοπλισμό. Η επιλογή υλικών που είναι φθηνότερα για μια μηχανή μπορεί να διατηρήσει το συνολικό κόστος παραγωγής χαμηλό.
Τέλος, η επιλογή υλικών που εμπίπτουν στον προϋπολογισμό σας μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα του τελικού προϊόντος. Τα φθηνότερα υλικά μπορεί να είναι πιο επιρρεπή σε ελαττώματα ή λιγότερο ανθεκτικά από τα υλικά υψηλότερης ποιότητας. Επομένως, ο καθορισμός ενός προϋπολογισμού και η επιλογή υλικών υψηλότερης ποιότητας εντός του προϋπολογισμού θα διασφαλίσει ότι το τελικό προϊόν είναι ανθεκτικό και υψηλών προδιαγραφών.
Τα καλύτερα υλικά για έργα κατεργασίας CNC
Τώρα, ας προχωρήσουμε στο επόμενο μέρος της συζήτησής μας: είδη υλικών κατεργασίας CNC. Θα συζητήσουμε λεπτομερώς τα συνηθισμένα μέταλλα και πλαστικά. Αργότερα, θα στρέψουμε την προσοχή μας σε ορισμένα λιγότερο γνωστά υλικά CNC.
Μεταλλικά υλικά CNC
Τα μέταλλα είναι το πιο συνηθισμένο υλικό μεταξύ των εξαρτημάτων που κατεργάζονται με CNC. Προσφέρουν ένα ευρύ φάσμα ευνοϊκών ιδιοτήτων όπως υψηλή αντοχή, σκληρότητα, θερμική αντίσταση και ηλεκτρική αγωγιμότητα.
Αλουμίνιο (6061, 7075)
Το αλουμίνιο θεωρείται ευρέως ως ένα από τα πιο ευέλικτα και πολύτιμα υλικά στην κατεργασία CNC. Έχει εξαιρετική αναλογία αντοχής προς βάρος, ελαφρύ βάρος, αντοχή στη διάβρωση και εντυπωσιακή ασημένια εμφάνιση. Έτσι, το αλουμίνιο είναι ιδιαίτερα επιθυμητό για χρήση σε μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών. Επιπλέον, οι ευνοϊκές θερμικές και ηλεκτρικές του ιδιότητες το καθιστούν ιδανικό για χρήση σε μια σειρά ηλεκτρονικών εφαρμογών και εφαρμογών θερμικής διαχείρισης.
Σε σύγκριση με άλλα μέταλλα CNC, όπως το τιτάνιο και ο χάλυβας, το αλουμίνιο είναι σχετικά εύκολο στην κατεργασία, γεγονός που το καθιστά δημοφιλή επιλογή για τους κατασκευαστές. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι το αλουμίνιο δεν είναι το φθηνότερο διαθέσιμο υλικό. Και είναι πιο ακριβό από ορισμένα άλλα υλικά, όπως το ανοξείδωτο ατσάλι.
Οι υψηλής ποιότητας ποιότητες αλουμινίου 6061 και 7075 είναι ιδιαίτερα δημοφιλείς για χρήση σε σκελετούς αεροδιαστημικής, εξαρτήματα κινητήρων αυτοκινήτων και ελαφρύ αθλητικό εξοπλισμό. Ωστόσο, η ευελιξία του αλουμινίου σημαίνει ότι χρησιμοποιείται σε πολλές άλλες βιομηχανίες και εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των κατασκευών, των συσκευασιών και των ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης.
Ανοξείδωτο ατσάλι (316, 303, 304)
Ο ανοξείδωτος χάλυβας διατίθεται σε πολλές ποιότητες. Γενικά, ωστόσο, διαθέτει υψηλή αντοχή και σκληρότητα, αντοχή στη φθορά και στη διάβρωση, και έχει λαμπερή εμφάνιση όπως το αλουμίνιο. Επιπλέον, συγκαταλέγεται στα μέταλλα μεσαίας τιμής. Ωστόσο, είναι ένα υλικό CNC που είναι δύσκολο στην κατεργασία λόγω της σκληρότητάς του.
Το 316 SS είναι χρήσιμο σε ναυτιλιακές εφαρμογές, ιατρικό εξοπλισμό και εξωτερικούς χώρους λόγω της ικανότητάς του να αντέχει στη θερμότητα και τη διάβρωση. Τα 303 και 314 έχουν παρόμοιες συνθέσεις και είναι γενικά φθηνότερα και πιο κατεργάσιμα από το 316. Η κύρια χρήση τους περιλαμβάνει συνδετήρες (βίδες, δακτύλιοι κ.λπ.), ανταλλακτικά αυτοκινήτων και οικιακές συσκευές.
Χάλυβας άνθρακα και κράμα χάλυβα
Ο ανθρακούχος χάλυβας και τα σχετικά κράματά του προσφέρουν εξαιρετική αντοχή και μηχανική κατεργασία, καθιστώντας τα ιδανικά για χρήση σε πολλές εφαρμογές. Είναι επίσης συμβατά με διάφορες διεργασίες θερμικής επεξεργασίας, βελτιώνοντας περαιτέρω τις μηχανικές τους ιδιότητες. Επιπλέον, ο ανθρακούχος χάλυβας είναι σχετικά φθηνός σε σύγκριση με άλλα μέταλλα CNC.
Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί ότι ο ανθρακούχος χάλυβας και τα κράματά του δεν είναι εγγενώς ανθεκτικά στη διάβρωση, σε αντίθεση με υλικά όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας ή το αλουμίνιο. Επιπλέον, η τραχιά εμφάνισή τους μπορεί να μην είναι κατάλληλη για αισθητικές εφαρμογές.
Παρ 'όλα αυτά, ο ανθρακούχος χάλυβας και τα κράματά του έχουν πολυάριθμες πρακτικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων μηχανικών συνδετήρων και δομικών στοιχείων όπως δοκοί. Παρά τους περιορισμούς τους, αυτά τα υλικά παραμένουν δημοφιλείς επιλογές για πολλές βιομηχανικές και κατασκευαστικές εφαρμογές λόγω της αντοχής, της προσιτής τιμής και της μηχανικής τους κατεργασίας.
Ορείχαλκος
Ο ορείχαλκος είναι ένα ευέλικτο μέταλλο γνωστό για την εξαιρετική του μηχανική κατεργασία, την αντοχή στη διάβρωση και τη θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητά του. Διαθέτει επίσης ελκυστική εμφάνιση χάρη στην περιεκτικότητά του σε χαλκό, καθώς και εξαιρετικές ιδιότητες τριβής στην επιφάνεια.
Ο ορείχαλκος βρίσκει πολυάριθμες εφαρμογές σε διάφορες βιομηχανίες. Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται συνήθως σε καταναλωτικά προϊόντα, συνδετήρες χαμηλής αντοχής, υδραυλικές και ηλεκτρικές συσκευές. Οι ιδιότητές του τον καθιστούν ιδανική επιλογή για την κατασκευή εξαρτημάτων που απαιτούν ανθεκτικότητα και αντοχή, διατηρώντας παράλληλα μια αισθητική.
Χαλκός
Ο χαλκός είναι γνωστός για την εξαιρετική ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητά του. Ωστόσο, η κατεργασία του μπορεί να είναι δύσκολη λόγω της υψηλής ελατότητάς του. Αυτό μπορεί να προκαλέσει δυσκολίες στη δημιουργία θραυσμάτων κατά την κατεργασία CNC. Επιπλέον, ο χαλκός είναι επιρρεπής στη διάβρωση, η οποία μπορεί να αποτελέσει πρόβλημα σε ορισμένα περιβάλλοντα.
Παρά τις προκλήσεις αυτές, ο χαλκός χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρικών καλωδιώσεων, των μαγνητικών προϊόντων και της κατασκευής κοσμημάτων. Οι εξαιρετικές ιδιότητες αγωγιμότητάς του τον καθιστούν ιδανική επιλογή για ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές εφαρμογές, ενώ η ελατότητα και η αισθητική του τον καθιστούν δημοφιλή επιλογή στη βιομηχανία κοσμημάτων.
Τιτάνιο
Τα κράματα τιτανίου είναι γνωστά για την εξαιρετική αναλογία αντοχής προς βάρος, καθιστώντας τα ελαφριά και ταυτόχρονα ανθεκτικά. Είναι επίσης ανθεκτικά στη διάβρωση και έχουν καλή θερμική αγωγιμότητα. Επιπλέον, το τιτάνιο είναι βιοσυμβατό, επομένως είναι κατάλληλα για βιοϊατρικές εφαρμογές.
Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένα μειονεκτήματα στη χρήση τιτανίου. Έχει κακή ηλεκτρική αγωγιμότητα και είναι δύσκολο να υποστεί κατεργασία. Οι συνηθισμένοι κόφτες HSS ή ασθενέστερων καρβιδίων δεν είναι κατάλληλοι για την κατεργασία του και είναι ένα ακριβό υλικό για χρήση στην κατασκευή CNC.
Ακόμα κι έτσι, το τιτάνιο είναι ένα δημοφιλές υλικό για κατεργασία CNC, ειδικά για εξαρτήματα αεροδιαστημικής υψηλής απόδοσης, στρατιωτικά εξαρτήματα και βιοϊατρικά προϊόντα όπως εμφυτεύματα.
Μαγνήσιο
Το μαγνήσιο είναι ένα μέταλλο που συνδυάζει αντοχή με χαμηλό βάρος. Οι εξαιρετικές θερμικές του ιδιότητες το καθιστούν ιδανικό για χρήση σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, όπως σε κινητήρες. Η ελαφριά του φύση επιτρέπει την παραγωγή ελαφρύτερων και πιο αποδοτικών σε καύσιμα οχημάτων.
Ωστόσο, το μαγνήσιο είναι επίσης γνωστό για την ευφλεκτότητά του, γεγονός που μπορεί να το καταστήσει ανησυχητικό για την ασφάλεια σε ορισμένες εφαρμογές. Επιπλέον, δεν είναι τόσο ανθεκτικό στη διάβρωση όσο ορισμένα άλλα μέταλλα, όπως το αλουμίνιο, και μπορεί να είναι πιο ακριβό στην κατεργασία.
Πλαστικά υλικά CNC
Θα συζητήσουμε τώρα τα πλαστικά CNC. Αν και τα περισσότερα πλαστικά υλικά δεν είναι μηχανικά κατεργάσιμα λόγω της χαμηλής ακαμψίας και των σημείων τήξης τους, έχουμε επιλέξει τη μικρή ομάδα που έχει ευρύ φάσμα εφαρμογών CNC.
Ακετάλη (POM)
Η ακετάλη είναι ένα εξαιρετικά ευέλικτο πλαστικό CNC με μια σειρά από επιθυμητές ιδιότητες. Διαθέτει εξαιρετική αντοχή στην κόπωση και τις κρούσεις, αξιοπρεπή σκληρότητα και χαμηλούς συντελεστές τριβής. Επιπλέον, είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στην υγρασία, γεγονός που το καθιστά εξαιρετική επιλογή για χρήση σε υγρά περιβάλλοντα.
Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα της ακετάλης είναι η ακαμψία της, η οποία καθιστά εύκολη την κατεργασία της με μεγάλη ακρίβεια διαστάσεων. Αυτό την καθιστά δημοφιλή επιλογή για χρήση σε εξαρτήματα ακριβείας όπως ρουλεμάν, γρανάζια και βαλβίδες. Λόγω των εξαιρετικών μηχανικών ιδιοτήτων της και της υψηλής αντοχής της σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, η ακετάλη αποτελεί αξιόπιστη επιλογή για διάφορες βιομηχανίες, όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η αεροδιαστημική και τα καταναλωτικά αγαθά.
Ακρυλικό (PMMA)
Το ακρυλικό είναι ένα υλικό που χρησιμοποιείται ευρέως και μπορεί να χρησιμεύσει ως υποκατάστατο του γυαλιού λόγω των επιθυμητών ιδιοτήτων του. Έχει καλή ακαμψία και οπτική διαύγεια, επιτρέποντάς του να χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπου είναι απαραίτητες διαφανείς επιφάνειες. Τα ακρυλικά εξαρτήματα προσφέρουν μια ελκυστική και λειτουργική εναλλακτική λύση στο γυαλί, με καλή οπτική διαύγεια και υψηλό βαθμό ανθεκτικότητας.
Ενώ το ακρυλικό έχει ορισμένους περιορισμούς, όπως η ευαισθησία του σε ρωγμές και η θερμική μαλάκυνση, παραμένει ένα δημοφιλές υλικό για κατεργασία CNC λόγω της ευελιξίας και της ευκολίας χρήσης του. Με την ικανότητα δημιουργίας ακριβών, υψηλής ποιότητας εξαρτημάτων, το ακρυλικό αποτελεί εξαιρετική επιλογή για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Φακοί, διαφανή περιβλήματα, δοχεία αποθήκευσης τροφίμων και διακοσμητικά αντικείμενα είναι μόνο μερικά παραδείγματα.
Πολυανθρακικό (PC)
Το πολυανθρακικό (PC) είναι ένα δημοφιλές πλαστικό υλικό που χρησιμοποιείται για κατεργασία CNC λόγω του μοναδικού συνόλου ιδιοτήτων του. Είναι εξαιρετικά διαφανές, καθιστώντας το ιδανικό υλικό για χρήση σε προϊόντα που απαιτούν διαύγεια, όπως γυαλιά ασφαλείας, ιατρικός εξοπλισμός και ηλεκτρονικές οθόνες. Επιπλέον, έχει καλή αντοχή στη θερμότητα, επομένως είναι κατάλληλο για χρήση σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας.
Ωστόσο, η ευαισθησία του στις γρατζουνιές και η έλλειψη αντοχής στην υπεριώδη ακτινοβολία μπορούν να περιορίσουν τη χρήση του σε ορισμένες εφαρμογές. Η παρατεταμένη έκθεση στο ηλιακό φως μπορεί να το κάνει κιτρινισμένο και εύθραυστο. Αυτό μπορεί να περιορίσει τη χρήση του σε εξωτερικές εφαρμογές, εκτός εάν τροποποιηθεί με σταθεροποιητές UV.
Μια συνηθισμένη χρήση του PC είναι στην παραγωγή γυαλιών ασφαλείας και ασπίδων προσώπου, όπου η αντοχή του στις κρούσεις και η διαφάνειά του τον καθιστούν ιδανική επιλογή. Ο PC χρησιμοποιείται επίσης στην παραγωγή εξαρτημάτων αυτοκινήτων, ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και ιατρικών συσκευών.
Πολυπροπυλένιο (PP)
Το πολυπροπυλένιο είναι ένα ευέλικτο πολυμερές με πολλά οφέλη, όπως υψηλή χημική αντοχή και αντοχή στην κόπωση. Είναι επίσης ένα υλικό ιατρικής ποιότητας και παράγει ένα λείο φινίρισμα επιφάνειας κατά την κατεργασία CNC. Ωστόσο, ένας από τους περιορισμούς του είναι ότι δεν αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες, καθώς τείνει να μαλακώνει και να φθαρεί κατά την κοπή, γεγονός που καθιστά ελαφρώς δύσκολη την κατεργασία του.
Το πολυπροπυλένιο παραμένει μια δημοφιλής επιλογή για διάφορες εφαρμογές. Οι εξαιρετικές του ιδιότητες το καθιστούν κατάλληλο για την κατασκευή εργαλείων και ιατρικών προϊόντων.
ABS
Το ABS είναι ένα εξαιρετικά οικονομικό πλαστικό υλικό που είναι ιδανικό για κατεργασία CNC λόγω της εξαιρετικής του κατεργασιμότητας, της αντοχής σε εφελκυσμό, της αντοχής σε κρούση και της χημικής αντοχής. Επιπλέον, μπορεί εύκολα να χρωματιστεί, καθιστώντας το ιδανικό για εφαρμογές όπου η αισθητική είναι σημαντική.
Ωστόσο, το ABS δεν είναι κατάλληλο για χρήση σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας και δεν είναι βιοδιασπώμενο. Επιπλέον, παράγει μια δυσάρεστη αναθυμιάσεις όταν καίγεται, κάτι που μπορεί να αποτελέσει πρόβλημα σε ένα εργαστήριο CNC.
Το ABS έχει πολλές εφαρμογές και χρησιμοποιείται συνήθως στην τρισδιάστατη εκτύπωση και τη χύτευση με έγχυση, συχνά με μετεπεξεργασία χρησιμοποιώντας κατεργασία CNC. Χρησιμοποιείται συχνά για τη δημιουργία εξαρτημάτων αυτοκινήτων και προστατευτικών περιβλημάτων, καθώς και για γρήγορη δημιουργία πρωτοτύπων.
Νάιλον
Το νάιλον είναι ένα ευέλικτο υλικό με εξαιρετική αντοχή σε εφελκυσμό, σκληρότητα και αντοχή σε κρούσεις. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια ποικιλία σύνθετων μορφών, όπως το νάιλον ενισχυμένο με υαλονήματα, και έχει εξαιρετικές δυνατότητες λίπανσης της επιφάνειας. Ωστόσο, δεν συνιστάται η χρήση του σε υγρά περιβάλλοντα.
Το νάιλον είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν προστασία από δυνάμεις τριβής. Αυτό περιλαμβάνει εξαρτήματα όπως γρανάζια, επιφάνειες ολίσθησης, ρουλεμάν και γρανάζια. Με την ανώτερη αντοχή και τις ιδιότητες λίπανσης, το νάιλον είναι μια δημοφιλής επιλογή για πολλά βιομηχανικά και αθλητικά προϊόντα.
UHMW-PE
Το UHMWPE είναι ένα δημοφιλές υλικό λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων του, όπως η υψηλή σκληρότητα, η αντοχή στην τριβή και τη φθορά και η ανθεκτικότητα. Ωστόσο, η θερμική του αστάθεια κατά την κατεργασία καθιστά δύσκολη την κατεργασία του.
Παρά τη δυσκολία κατεργασίας του, το UHMWPE είναι ένα εξαιρετικό υλικό για κατεργασία CNC ολισθαινουσών επιφανειών σε ρουλεμάν, γρανάζια και κυλίνδρους. Οι εξαιρετικές του ιδιότητες το καθιστούν ιδανικό για εφαρμογές όπου απαιτείται υψηλή αντοχή στη φθορά και ανθεκτικότητα. Όταν κατεργάζεται σωστά, το UHMWPE μπορεί να προσφέρει εξαιρετική απόδοση και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής σε σύγκριση με άλλα υλικά.
Άλλα Υλικά
Η κατεργασία CNC χρησιμοποιεί συνήθως μέταλλα και πλαστικά, αλλά μπορεί επίσης να λειτουργήσει με πολλά άλλα υλικά, συμπεριλαμβανομένων αυτών που αναφέρονται παρακάτω.
Αφρός
Οι αφροί είναι ένας τύπος υλικού CNC που χαρακτηρίζεται από ένα συμπαγές σώμα με κενά γεμάτα με αέρα. Αυτή η μοναδική δομή δίνει στους αφρούς ένα αναγνωρίσιμο σχήμα και αξιοσημείωτη ελαφρότητα. Ορισμένοι αφροί υψηλής πυκνότητας, όπως ο αφρός πολυουρεθάνης και το φελιζόλ, μπορούν εύκολα να υποστούν μηχανική κατεργασία λόγω της ακαμψίας, της αντοχής, του ελαφρού βάρους και της ανθεκτικότητάς τους.
Η ελαφριά φύση των αφρωδών υλικών τα καθιστά μια εξαιρετική επιλογή για προστατευτικές συσκευασίες. Η ευελιξία τους στην κατεργασία σε διάφορα σχήματα και μεγέθη τα καθιστά εξίσου χρήσιμα για τη δημιουργία διακοσμητικών αντικειμένων. Επιπλέον, οι μονωτικές τους ιδιότητες τα καθιστούν μια δημοφιλή επιλογή για θερμομόνωση σε κτίρια, ψυκτικές μονάδες και άλλες εφαρμογές όπου ο έλεγχος της θερμοκρασίας είναι σημαντικός.
Ξύλο
Το ξύλο είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό για κατεργασία CNC λόγω της ευκολίας κατεργασίας του, της καλής αντοχής και σκληρότητας, καθώς και της μεγάλης γκάμας διαθέσιμων τύπων. Επιπλέον, το ξύλο είναι μια οργανική ένωση και δεν έχει αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Λόγω της ευελιξίας και της αισθητικής του, το ξύλο είναι μια δημοφιλής επιλογή για έπιπλα, διακόσμηση σπιτιού και έργα DIY.
Ωστόσο, η κατεργασία ξύλου παράγει μεγάλη ποσότητα σκόνης, η οποία μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την υγεία των εργαζομένων. Επομένως, είναι σημαντικό τα εργαστήρια κατεργασίας ξύλου να διαθέτουν κατάλληλα συστήματα διαχείρισης ρινισμάτων.
Σύνθετα υλικά
Τα σύνθετα υλικά είναι υλικά που αποτελούνται από δύο ή περισσότερα συστατικά που ενώνονται μεταξύ τους με ένα συνδετικό μέσο. Τα συνηθισμένα σύνθετα υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατεργασία CNC περιλαμβάνουν ανθρακονήματα, κόντρα πλακέ, υαλοβάμβακα και άλλα. Αυτά τα υλικά έχουν εφαρμογές σε ποικίλες βιομηχανίες, όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η αεροπορία, ο αθλητισμός και η ιατρική.
Η κατεργασία σύνθετων υλικών μπορεί να είναι αρκετά δύσκολη λόγω διαφόρων παραγόντων. Τα συστατικά υλικά των σύνθετων υλικών μπορούν να έχουν διαφορετικές μηχανικές ιδιότητες και μορφές, όπως ίνες, θραύσματα ή πλάκες. Επιπλέον, το ίδιο το μέσο συγκόλλησης μπορεί να έχει μοναδικές ιδιότητες που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τη διαδικασία κατεργασίας.
Μην ξεχάσετε να λάβετε υπόψη πιθανά υλικά CNC
Η πλούσια ποικιλία υλικών κατεργασίας CNC μπορεί μερικές φορές να προκαλέσει περισσότερη σύγχυση παρά όφελος. Είναι ένα συνηθισμένο πρόβλημα να παραβλέπουμε πιθανά υλικά CNC πέρα από τα συμβατικά μέταλλα και πλαστικά.
Για να σας βοηθήσουμε να δείτε τη συνολική εικόνα κατά τον Σχεδιασμό για Κατασκευή, παρακάτω είναι μια σύντομη λίστα με σημεία που πρέπει να λάβετε υπόψη πριν οριστικοποιήσετε τα υλικά για το έργο σας!
Επιλέξτε μη μεταλλικά υλικά: Υπάρχουν αρκετές περιπτώσεις όπου τα μη μεταλλικά υλικά αποτελούν ισότιμα υποκατάστατα των μετάλλων. Για παράδειγμα, τα σκληρά πλαστικά όπως το ABS ή το UHMW-PE είναι άκαμπτα, ισχυρά και ανθεκτικά. Τα σύνθετα υλικά όπως οι ίνες άνθρακα διαφημίζονται επίσης ως ανώτερα από πολλά μέταλλα με τις καλύτερες επιδόσεις.
Σκεφτείτε τις φαινολικές ενώσεις: Οι φαινολικές ενώσεις είναι ένας τύπος οικονομικά αποδοτικού σύνθετου υλικού με υψηλή ακαμψία και επιφανειακές ιδιότητες. Είναι εύκολο να κατεργαστούν και μπορούν να κοπούν σε απίστευτα υψηλές ταχύτητες, εξοικονομώντας χρόνο και χρήματα.
Γνωρίστε Διαφορετικά Πλαστικά: Η γνώση του πλήρους χαρτοφυλακίου υλικών κατεργασίας πλαστικών CNC είναι απαραίτητη δεξιότητα για τους σχεδιαστές. Τα πλαστικά CNC είναι φθηνά, εύκολα στην κατεργασία και διατίθενται σε ένα ευρύ φάσμα ιδιοτήτων υλικών που δεν μπορούν να αγνοηθούν.
Επιλέξτε το Σωστό Μεταξύ Διαφορετικών Αφρών: Αναφερόμενοι στην παραπάνω ενότητα σχετικά με τους αφρούς, θα θέλαμε να τονίσουμε ότι έχουν πολλές δυνατότητες ως υλικό CNC. Ακόμη και ορισμένα εξαρτήματα μηχανών CNC κατασκευάζονται πλέον από μεταλλικούς αφρούς! Μελετήστε διαφορετικούς αφρούς CNC για να δείτε ποιος ταιριάζει καλύτερα στις εφαρμογές σας.
Διαφορετικά έργα και υλικά κατεργασίας CNC, μία πηγή
Ο σχεδιασμός για την κατασκευή αποτελεί κρίσιμη πτυχή της σύγχρονης βιομηχανίας. Καθώς η επιστήμη των υλικών έχει εξελιχθεί, η κατεργασία CNC βασίζεται ολοένα και περισσότερο στην προσεκτική επιλογή υλικών. Στην Guan Sheng, ειδικευόμαστε σε υπηρεσίες κατεργασίας CNC, συμπεριλαμβανομένης της φρεζαρίσματος και τόρνευσης CNC, και προσφέρουμε μια ευρεία γκάμα υλικών, από περιζήτητα μέταλλα έως πλαστικά υψηλής ποιότητας. Οι δυνατότητες κατεργασίας 5 αξόνων που διαθέτουμε, σε συνδυασμό με την έμπειρη ομάδα μας, μας επιτρέπουν να παρέχουμε απαράμιλλη ακρίβεια και ποιότητα στους πελάτες μας.
Είμαστε αφοσιωμένοι στην παροχή εξαιρετικής εξυπηρέτησης πελατών και δεσμευόμαστε να βοηθάμε τους πελάτες μας να μειώσουν το κόστος και να επιτύχουν τους στόχους τους. Η τεχνική μας ομάδα είναι διαθέσιμη για να σας βοηθήσει στην επιλογή των καλύτερων υλικών για το έργο σας και μπορεί να σας παρέχει δωρεάν εξειδικευμένες συμβουλές. Είτε χρειάζεστε προσαρμοσμένα εξαρτήματα κατεργασμένα με CNC είτε έχετε ένα συγκεκριμένο έργο στο μυαλό σας, είμαστε εδώ για να σας βοηθήσουμε σε κάθε βήμα.
Ώρα δημοσίευσης: 07 Ιουλίου 2023