Zastanawiasz się, który materiał i w jaki sposób może być użyty do obróbki maszyną CNC? CNC to bardzo precyzyjny i powtarzalny proces produkcyjny służący do prototypowania i wytwarzania części. Jest on również subtraktywny, czyli polegający na użyciu sterowanych komputerowo narzędzi skrawających, takich jak wiertła i tokarki, do wycinania materiału z bloków. Rezultatem są komponenty profesjonalnej jakości, nadające się do użytku mechanicznego.

usługi obróbki skrawaniem

Wszechstronność materiałów 

Jedną z największych zalet obróbki CNC jest jej wszechstronność materiałowa. Dzieje się tak, ponieważ w procesie można wykorzystywać jako surowce aluminium i stopy stali, a także różne metale konstrukcyjne. Służy on również do cięcia wysokiej jakości tworzyw sztucznych. Wiele z nich jest obrabianych przez CNC w celu uzyskania różnych opcji wykończeniowych. W większości przypadków tak szeroki wachlarz opcji zapewnia taką elastyczność. Jest jednak tak wiele materiałów obrabianych CNC, których można również użyć, co stwarza dodatkowy dylemat, na temat tego, żeby Twój projekt koniec końców był opłacalny. W tym artykule omówimy różne właściwości surowców pod kątem skrawania CNC i czynniki, które należy wziąć pod uwagę przed wyborem konkretnego materiału CNC. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak w prosty sposób dokonać wyboru możliwie najlepszego produktu.

Jak wybrać odpowiedni półprodukt do obróbki CNC? 

Biorąc pod uwagę szeroki wybór materiałów dostępnych do obróbki CNC, prawdopodobnie znajdzie się więcej niż jeden surowiec odpowiedni do zadania prototypowania lub produkcji. Jednak znalezienie tego jedynego, perfekcyjnego elementu w danym projekcie do obróbki CNC jest pierwszym zadaniem użytkownika. Warto zadać sobie pytania: Czy potrzebujesz metalu o doskonałych właściwościach mechanicznych, takiego jak tytan? A może priorytetem jest szybkość, która prowadzi do wyboru łatwiejszych w obróbce materiałów, takich jak aluminium lub tworzywa sztuczne, takie jak Delrin? A może po prostu chcesz otrzymać prototyp zbudowany maszynowo w najniższej możliwej cenie? Poniżej znajduje się przykładowa lista dodatkowych rozważań, na które należy odpowiedzieć przed wyborem materiałów CNC do swojego projektu:

Do czego będzie wykorzystywana część?

Tak jak obróbka CNC może przetwarzać różne materiały, tak nadaje się również do produkcji rozmaitych części. Dlatego zastosowanie odpowiednich półproduktów jest zdecydowanie pierwszą rzeczą, którą należy wziąć pod uwagę przy wyborze surowców CNC. Dzieje się tak, ponieważ aplikacja pomoże określić właściwości, jakie musi mieć materiał CNC. Na przykład części, które wymagają właściwości izolacyjnych, będą preferować tworzywo sztuczne. Jednak ze względu na wytrzymałość na rozciąganie korzystniejszy może być wybór metalu. Chociaż ten przykład może wydawać się prosty, większość tworzyw CNC potrzebnych do produkcji części musi mieć wiele właściwości.

Jakie są temperatury pracy środowiska części?

Kolejnym ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przed dokonaniem ostatecznego wyboru, jest temperatura robocza otoczenia, w którym element będzie działał. Dzieje się tak, ponieważ temperatura topnienia użytego materiału CNC musi być wyższa niż temperatura robocza. W przeciwnym razie struktura części może ulec zmianie. Należy również zadbać o to, aby surowiec obrabiany CNC był odporny na ekstremalne zmiany ciepłoty. Niektóre materiały mogą wytrzymać te skoki wartości, ale inne mogą z czasem wykazywać zmiany strukturalne. Innym powodem, dla którego warto zrozumieć tolerancję materiału na temperatury robocze, jest to, czy może on wytrzymać ciepło generowane przez obróbkę CNC.

Miejsce używania części CNC

Warunki pracy części różnią się w zależności od lokalizacji. W przypadku komponentów używanych w pomieszczeniach można dokładnie określić temperaturę i wilgotność, na jakie będą narażone w środowisku pracy. Jednak w środowiskach zewnętrznych, w których pogoda jest niekontrolowana, zaleca się stosowanie materiałów odpornych na wilgoć i rdzę, przy jednoczesnym zachowaniu ich struktury. Dodatkowo ekstremalne zmiany warunków atmosferycznych w otoczeniu zewnętrznym mogą zniekształcić strukturę poszczególnych materiałów CNC. Oczywiście nie zawsze można znaleźć surowiec który najlepiej spełni wszystkie kryteria. Najmocniejsze z nich przeznaczone do ​​obróbki rzadko są najtańsze. Dodatkowo wybranie wyższej wytrzymałości może skutkować zmniejszoną odpornością chemiczną lub innymi właściwościami. Jednak po udzieleniu sobie odpowiedzi na te pytania powinniśmy być w stanie zidentyfikować najważniejsze elementy specyfikacji, jakie musi posiadać wybrany przez nas materiał do obróbki CNC. Następnym krokiem jest zidentyfikowanie tworzyw CNC, które mogą pasować do naszych ideałów. 

Przegląd różnych materiałów CNC

Najszybszym i najłatwiejszym sposobem określenia najlepszego i najbardziej odpowiedniego materiału do obróbki CNC jest skonsultowanie się z ekspertem. Po zapoznaniu się z zarysem projektu może on pomóc Ci w podjęciu decyzji dotyczących surowców, procesów realizacji i w oparciu o Twoje cele, budżet i ramy czasowe. Jeśli jednak chcesz z wyprzedzeniem uzyskać krótką listę potencjalnych materiałów do obróbki CNC, sprawdź dostępne opcje. Od uniwersalnych stopów aluminium po specjalistyczne tworzywa konstrukcyjne. Oto kilka materiałów, które są kompatybilne z obróbką CNC:

Odlewane metale w CNC

Jednym z głównych powodów popularności odlewania metali CNC jest jego kompatybilność z różnymi ich rodzajami. Precyzyjne części do obróbki CNC mogą być wykonane z różnych materiałów. Niektóre z nich wymieniono poniżej.

Stal nierdzewna

Stal nierdzewna (SS) jest zdecydowanie najpowszechniejszym rodzajem metalu stosowanym w precyzyjnej produkcji CNC. Ceniony ze względu na odporność na korozję i wytrzymałość, surowiec ten znajduje się we wszystkim, od sprzętu chirurgicznego po elektronikę i nie tylko. Metal ten jest znany ze swojej wszechstronności, trwałości i lekkości, co rozszerza jego zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. 

Stal węglowa

To kolejny popularny metal do precyzyjnej obróbki. Występuje w różnych formach i może być dobierany zgodnie z wymaganiami aplikacji. Stal węglowa została wybrana ze względu na jej przystępność cenową, trwałość, długi okres użyteczności i przyjazność dla środowiska. Wiadomo ponadto, że zapewnia wysoki poziom obrabialności i spawalności przy zachowaniu wysokiej wytrzymałości.

Stop aluminium

Stopy aluminium są prawdopodobnie najpopularniejszym wyborem do odlewania metali CNC. Ze względu na wysoką przetwarzalność, odporność na korozję i niewielką wagę jest szeroko stosowany w produkcji części samochodowych, pojemników na żywność, ram rowerowych, części do samolotów, a także w wielu innych dziedzinach. 

Stop na bazie niklu 

Podobnie jak stal nierdzewna, stopy na bazie niklu są preferowane ze względu na ich doskonałą odporność na korozję. Nikiel łączy się z cynkiem, żelazem, manganem, miedzią i chromem w celu uzyskania pożądanego efektu. Stopy wysokoniklowe są często używane w zastosowaniach związanych z przetwarzaniem chemicznym.

Stop miedzi

Stopy na bazie miedzi mają wysoką odporność na korozję, co czyni te metale doskonałym wyborem dla długoterminowego przeznaczenia. Mosiądz to jeden z najpopularniejszych stopów na bazie miedzi. Jest uznawany za jeden z najłatwiejszych i najbardziej opłacalnych metali do wykorzystania w usługach odlewania metali CNC i jest wybierany do produkcji złożonych części, które wymagają skomplikowanych funkcji. 

Białe żelazo 

Znane jest z wysokiej wytrzymałości na ściskanie i doskonałej odporności na ścieranie. Ponadto zachowuje plastyczność przez określony czas po wystawieniu na działanie ekstremalnych temperatur. Niektóre rodzaje żeliwa białego zawierają wysoki poziom chromu, aby jeszcze bardziej poprawić wydajność w zastosowaniach wysokotemperaturowych.

Szare żelazo

Jest to rodzaj żelaza znany ze swojego wyglądu i koloru dzięki pęknięciom grafitu w materiale. W zależności od gatunku tego metalu można osiągnąć różne poziomy wytrzymałości i urabialności. Żeliwo szare jest stosowane tam, gdzie sztywność jest ważniejsza niż wytrzymałość elementu na rozciąganie, np. skrzynki elektryczne, odlewy ozdobne, obudowy pomp itp. 

Żeliwo sferoidalne do CNC

Ten surowiec ma wyższą wytrzymałość na rozciąganie niż żeliwo szare, dzięki czemu może być stosowane w wielu różnych segmentach rynku. Powszechnie znane jako żeliwo sferoidalne, znane jest z wydłużenia, odporności na zużycie, twardości i odporności na zmęczenie dzięki kulistej strukturze metalu.

Blacha miedziana do CNC

Oprócz aluminium i stali można obrabiać metale, takie jak mosiądz, miedź, tytan i cynk, co daje inżynierom szerszy zakres właściwości fizycznych części. Na przykład miedź jest doskonałym przewodnikiem. Ta cecha sprawia, że ​​nadaje się do produkcji części elektrycznych. 

Tworzywo poliacetalowe

Maszyny CNC są również zdolne do cięcia tworzyw sztucznych. W większości przypadków te surowce mogą być preferowane ze względu na koszty, izolację elektryczną lub z innych powodów. Gdy końcowa część jest wytwarzana metodą formowania wtryskowego, tworzywo sztuczne jest często odpowiednim materiałem do tworzenia prototypów.

Podsumowanie 

Po przeczytaniu tego artykułu staje się jasne, że obróbka CNC to proces produkcyjny, który można dopasować do wielu rozmaitych zastosowań w zróżnicowanych dziedzinach biznesu. Ze względu na tę wszechstronność możesz kiedyś sam stanąć przed wyżej opisanymi wyborami, a później zmagać się z każdym aspektem procesu produkcyjnego. Wybór odpowiedniego materiału jest niezwykle ważnym czynnikiem, który wpływa na cały proces produkcji. Ponadto należy pamiętać, że narzędzia z maszyn podczas produkcji mogą wytwarzać na powierzchni materiałów różną temperaturę. Z tego powodu tworząc frezowanie za pomocą urządzenia CNC dobierzmy materiały tak, by produkcja ich nie zniekształciła.