Увод
Постоји велики избор материјала који су компатибилни са CNC технологијом глодања, у зависности од примене за коју ће се ваш дизајн користити. Време је да изаберете најбољи материјал за ваше потребе, било да је то метал, пластика или чак дрво, када се одлучите да користите CNC машинску обраду за израду свог производа. Најпопуларнији CNC материјали за глодање биће обрађени у следећем чланку, заједно са објашњењем примена за које је сваки материјал најпогоднији.
Прилагодљивост CNC обраде је једна од њених многих предности. То је због чињенице да прецизно CNC глодање и стругање може успешно генерисати финалне производе из веома широког спектра сировина. Ово омогућава инжењерима дизајна широк спектар алтернатива када је у питању израда комерцијалних предмета и прототипова.
Како одабрати праве материјале за ЦНЦ обраду?
Машинска обрада која је рачунарски нумерички контролисана (CNC) је метода која је брза, ефикасна, прецизна и флексибилна. Широк спектар тврдих и меких техничких материјала, као што су метали, полимери, полупроводници и еластомери, погодан је за овај производни процес. Користи се како за стварање потпуно функционалних финалних производа, тако и за израду прототипова. Материјал који се користи има значајан утицај на исход CNC пројекта обраде и функционалност генерисаног производа. Због тога се процесу избора материјала у CNC производњи мора посветити значајна пажња.
Одговарајући материјал за пројекат CNC обраде одређује се на основу бројних потреба и разматрања. Да ли вам је, на пример, потребна супстанца са врхунским механичким својствима? Али да ли је брза производња важнија? Прикладност материјала се често одређује узимајући у обзир различите елементе. Иако нису свеобухватни, следећи елементи ће пружити солидну основу при избору материјала за CNC обраду.
Метали се обично користе у применама које захтевају високу чврстоћу, тврдоћу и отпорност на топлоту. Пластика је свестрани, лагани материјал који се користи због своје електричне изолације и хемијске отпорности.
У нашем поређењу CNC материјала, нагласак стављамо на механичку чврстоћу (представљену као затезна граница течења), обрадивост (лакоћа обраде утиче на цене CNC материјала), трошкове, тврдоћу (углавном за метале) и отпорност на температуру (углавном за пластику).
Примена ЦНЦ машинских делова
Флексибилна и економична технологија производње је CNC обрада . Широк спектар материјала је погодан за овај поступак. Као резултат тога, CNC обрада је корисна за разне примене у широком спектру индустрија. Овај поступак користе на различите начине произвођачи и стручњаци за машинску обраду. То укључује коришћење додатних процеса у комбинацији са директним производним поступцима, индиректним производним процесима или оба.
Индустрија у којој се пластика најчешће користи
· Медицинска индустрија
За машинске стручњаке и купце, употреба пластике за производњу делова у различитим секторима је очигледна. Пластика се широко користи у разним индустријама због своје ниске цене и једноставности машинске обраде, укључујући:
Нова опрема постаје неопходна како се медицина брзо развија. Одређени полимери су погоднији за медицинске примене где су безбедност и чистоћа кључни због њихових посебних квалитета. Поред тога, медицинска индустрија захтева да њена опрема буде изузетно чиста. То захтева рутинско подвргавање машина високим нивоима стерилизације. Пошто могу да издрже вишеструко аутоклавирање без деградације, неколико CNC пластичних материјала је идеално за овај процес. Уређаји за снимање, послужавници за стерилизацију, ендоскопске сонде, хируршки алати, послужавници за стерилизацију итд. су неки примери медицинске опреме која користи пластику.
Индустрија у којој , метали се обично користе
· Ваздухопловство
ЦНЦ обрада и ваздухопловни сектор имају дугу заједничку историју. Метални делови авиона се обрађују са највишим нивоом тачности. За примене које су критичне за безбедност, ово је апсолутно неопходно. Поред тога, ваздухопловним инжењерима је на располагању много могућности захваљујући разноврсности техничких метала погодних за ЦНЦ.
· Аутомобилска индустрија
ЦНЦ глодалице се често користе у аутомобилском сектору, како за производњу, тако и за израду прототипова. Екструдирани метал може се обрадити у разне компоненте, укључујући мењаче, осовине, вентиле и блокове цилиндара. Насупрот томе, ЦНЦ машине се користе за израду компоненти попут панела инструмент табле.
Индустрија у којој , дрва се обично користи
Данашња CNC индустрија интензивно користи дрво, али два сектора која га највише користе су аутомобилска и индустрија потрошачке електронике. У аутомобилском сектору, дрво се обично користи за израду раскошних ентеријера возила, док се у сектору електронике дрво обично користи за израду спољашњег оквира.
Димензионална стабилност и толеранција
Приликом дефинисања толеранција обраде, морате узети у обзир избор материјала. Ниво толеранције који се може постићи са различитим материјалима зависи од специфичних квалитета сваког материјала. Ови квалитети укључују, између осталог:
- Чврстоћа
Уске толеранције су теже за израду од мекших материјала. То је углавном зато што су склони променама димензија када их алат за сечење додирне. Стога, приликом сечења ових мекших материјала, потребно је бити стрпљивији.
- Абразивност
Алати за сечење обично имају потешкоћа са грубим и грубим материјалима, а као резултат тога могу се чак и брже истрошити. Због флуктуација у прецизности алата за сечење, ови материјали отежавају постизање одређене толеранције. Техничар обично мора да мења алат неколико пута док сече абразивне материјале.
- Топлотна стабилност
Неметали су првенствено погођени овим проблемом. Током процеса обраде, ови материјали почињу да губе облик како се топлота накупља. Ово ограничава процесе које можете применити на ту специфичну супстанцу.
Обрадљивост
У стварној употреби, употреба материјала погодних за обраду нуди и тренутне и дугорочне предности. Коришћење материјала који се могу обрађивати може произвести боље производе са уским толеранцијама, малом деформацијом и глатком површинском обрадом у блиској будућности. У поређењу са деловима направљеним од материјала који се тешко обрађују, они се такође могу брже производити. Дугорочна употреба материјала који се могу обрађивати резултира мањим хабањем алата и дужим веком трајања алата, што на крају штеди новац машинским радионицама.
Па зашто онда машински стручњаци не користе увек материјале са којима је најлакше радити? Проблем је у томе што се често обрадивост жртвује за перформансе материјала и обрнуто. Инжењери често морају да бирају између обрадивости и перформанси, јер је јаке материјале обично теже сећи од слабих материјала.
Научне физичке карактеристике групе материјала (од којих елемената је састављена) и стање одређеног радног материјала су фактори који утичу на могућност машинске обраде материјала (како је направљен). Док су физичке карактеристике материјала фиксне, стање радног предмета може се значајно променити.
трошак
Најидеалнији материјал за део не мора увек бити и најјефтинији. Трошкови куповине таквог материјала знатно премашују буџет за производњу. Постаје кључно размотрити додатне јефтине материјале. Да би се утврдило да ли је такав материјал употребљива јефтина замена за најприкладнији материјал, мора се посветити значајна пажња функционалности, чврстоћи, тврдоћи, хемијској толеранцији, електричним карактеристикама и другим карактеристикама. На пример, челик 1.4571 има јаку обрадивост и одличну отпорност на хабање и корозију. Иако има двоструко већу отпорност на хабање од челика 1.7131, он је такође двоструко скупљи. Челик 1.7131 је одлична замена за челик 1.4571 у применама где је отпорност на хабање главна брига.
С обзиром на то да је CNC обрада субтрактивни процес — где машина обрађује комадић да би створила готов производ — трошкови материјала су кључни фактор при избору CNC материјала. Као резултат тога, примарни фактор који одређује избор материјала је буџет пројекта. Уверите се да материјал који одаберете има потребне квалитете и да се уклапа у ваш буџет.
Уобичајени мматеријали који се користе у ЦНЦ глодању
Метали су један од најпопуларнијих типова материјала за CNC глодање и постоји широк избор. Хајде да испитамо најпопуларније опције уопште и примене за које је сваки метал најпогоднији.
· Алуминијум
Алуминијум је одличан избор како за механичке тако и за спољне компоненте, и вероватно је најчешће коришћени материјал за CNC глодање. Алуминијум је често лакши за обраду од других метала, што га чини најпрактичнијим материјалом са економске тачке гледишта. Када су изложени околини, алуминијумски делови развијају заштитни слој који додаје чврстоћу и отпорност на корозију. CNC глодани алуминијум је савршен за употребу у аутомобилској, ваздухопловној, медицинској и индустрији потрошачке електронике због својих супериорних својстава материјала. Авијски фитинги, електронска кућишта, медицинска опрема, зупчаници и вратила, као и друге специфичне употребе, само су неки од примера.
· čelik
Различите легуре челика које се нуде за услуге CNC глодања првенствено су дизајниране за супериорну обрадивост. Челик се често користи за комаде који захтевају побољшану обликовност и јаче заварене спојеве, иако се одређени квалитети материјала разликују у зависности од легуре (1018, 1215, 12L14, итд. су неке од редовно коришћених легура). Комерцијални предмети, компоненте које захтевају јаке заварене спојеве, зупчаници и вратила, као и друге примене са високим напрезањем, највеће су примене овог материјала, које варирају у зависности од легуре челика.
· Нерђајући челик
Коришћење легура нерђајућег челика има неколико предности, укључујући могућност термичке обраде и отпорност на корозију. Нерђајући челик има широк спектар могућих употреба за ЦНЦ глодање, укључујући медицинску опрему, електронски хардвер и друге предмете који захтевају већу обликовност и заварљивост. Поред тога, широко се користи у
Аутомобилска и ваздухопловна индустрија су легуре нерђајућег челика.
· титанијум
Висока температура топљења титанијума, што га чини пожељним материјалом за многе индустрије и употребе, чини га посебном супстанцом. Сматра се отпорним на корозију и отпорним на дуктилност, со и воду. Титанијум је јак, издржљив материјал који је биокомпатибилан, лаган и погодан за разне употребе, укључујући накит, делове авиона и медицинске имплантате.
· месинг
Месинг пружа стабилност тамо где понекад недостаје чврстоће и један је од најједноставнијих и најприступачнијих метала за употребу код CNC машинске обраде. Медицински уређаји, роба широке потрошње и електрични хардвер и контакти су само неки од примера типичних употреба. Месинг се користи за примене у инжењерству, водоводу, парним радовима, чак и музичким инструментима, јер има низак коефицијент трења и високу отпорност на корозију.
· Бакар
Мало метала пружа електричну проводљивост коју бакар пружа за материјале за CNC глодање. Висока својства топлотне проводљивости олакшавају обликовање током CNC обраде, а висока отпорност на корозију помаже овом материјалу да се одупре рђи. Примене које се често користе у аутомобилском сектору укључују системе за хлађење, измењиваче топлоте, као и разне инжењерске компоненте попут вентила и радијатора. Међутим, важно је разумети да бакар није баш јак против неких супстанци, попут киселина, халогених сулфида и раствора амонијака.
Закључак
Материјал који се користи утиче на практично сваку фазу животног циклуса производа, укључујући прототип, пуну производњу и перформансе компоненте у њеној коначној употреби. Мора се одабрати прави материјал како би се добио потпуно оптималан готов производ.
Као резултат тога, избор правог материјала је суштински корак који се мора пажљиво решити пре почетка ЦНЦ обраде. Имајући у виду горе наведене факторе, једноставно је одабрати материјал који најбоље одговара делу са листе доступних опција.
