Selectiegids CNC-bewerkingsmateriaal

Heeft u een project met een geweldig ontwerp? Je hebt een sterke start, met de specificaties en het prototype al klaar. Nu ben je klaar om je product te gaan maken. Als u geïnteresseerd bent in het gebruik van een CNC-machine om het nieuwe onderdeel te vervaardigen, zult u niet teleurgesteld zijn over uw resultaten, vooral als u het juiste materiaal kiest.

CNC-bewerking is een nietje geworden voor een breed scala aan disciplines die gespecialiseerde onderdelen voor hun projecten nodig hebben. CNC-materialen zijn uitgebreid om te voldoen aan de eisen van consumenten, ingenieurs, aannemers en andere gebieden om oplossingen te creëren voor zeer specifieke toepassingen. Een verscheidenheid aan materialen om uit te kiezen is een luxe, maar het kan ook overweldigend en verwarrend zijn als u niet analyseert wat uw behoeften zijn en uzelf een aantal vragen stelt voordat u een beslissing neemt.

Als u wilt dat uw project efficiënt verloopt en producten produceert die perfect passen, kan deze CNC-bewerkingsmaterialengids u helpen tijdens uw besluitvormingsproces.

Deze gids leidt u door de volgende stappen, zodat u het ideale CNC-materiaal voor uw project kunt kiezen:

1. Definiëren hoe het product dat u gaat maken zal worden gebruikt, zodat u uw materiële beslissingen kunt baseren op de functionaliteit van het eindresultaat
2. Analyseren of uw product binnenshuis zal worden gebruikt, weg van barre weersomstandigheden of buitenshuis, waar het mogelijk corrosiebestendige eigenschappen nodig heeft
3. Bepalen van de benodigde spanningsbelasting en maattolerantie van het materiaal, zodat u een betrouwbaar product kunt maken op basis van het beoogde gebruik
4. Overwegen of uw onderdeel compatibele bevestigingsmiddelen nodig heeft of slijtvaste eigenschappen heeft, zodat het zelf een bevestigingsmiddel kan zijn
5. De ideale bedrijfstemperaturen van het product kennen, zodat u een materiaal kunt kiezen dat bestand is tegen de noodzakelijke temperatuurveranderingen
6. Het gewicht en de belastingscapaciteit van uw product meten om het materiaal te kiezen dat uw onderdeel goed laat functioneren
7. Uw projectkosten berekenen om ervoor te zorgen dat u een goede deal krijgt voor het materiaal dat u kiest

Essentiële vragen voor het selecteren van het juiste CNC-materiaal

Het kiezen van de juiste materialen voor uw deel is het verschil tussen middelmatige resultaten en optimale resultaten. Deze belangrijke vragen zijn de beste plek om te beginnen. Hoe meer u de CNC-bewerkingsmaterialen kunt verfijnen die het beste bij uw onderdeel passen, hoe gemakkelijker het zal zijn om een ​​materiaal te selecteren dat aan uw behoeften voldoet en kostenefficiënt is. Hier zijn enkele dingen waar u rekening mee moet houden.

Hoe wordt het onderdeel gebruikt?

Omdat CNC-bewerking in de loop der jaren is uitgebreid, hebben CNC-machinecomponenten dat ook. Vergelijkbare soorten materialen kunnen worden gebruikt voor een verscheidenheid aan producten en resulteren in verschillende mogelijkheden. Isolatie is een goed voorbeeld. De materialen die worden gebruikt om een ​​blaastest te isoleren, kunnen verschillen van de materialen die voor isolatie in een camera zorgen. Ze worden allebei voor hetzelfde doel gebruikt, maar niet op dezelfde manier of voor hetzelfde type resultaat. Aan de andere kant van het spectrum hebben materialen voor geluidsisolerende wanden verschillende specificaties en toepassingen. Begin uw zoektocht naar materiaal door rekening te houden met de resultaten van uw product.

Wordt het onderdeel buiten of binnen gebruikt?

Buiten- en binnenomgevingen zijn heel verschillend - de ene is volledig afhankelijk van het weer, terwijl de andere meestal een veel meer gecontroleerde omgeving is. In buitenomgevingen moet u bijvoorbeeld rekening houden met vocht. Uw materiaal moet bestand zijn tegen de effecten van corrosie, zoals roest, om zijn integriteit in de loop van de tijd te behouden. Stijf schuim is een goed voorbeeld van een materiaal dat bestand is tegen vocht en roest en tegelijkertijd de structurele integriteit behoudt.

Extreme temperaturen, zowel hoge als lage, zullen ook bepaalde materialen als de beste optie elimineren. Mogelijk moet u ook voldoen aan de code voor door de FDA gereguleerde specificaties. Waar uw producten worden gebruikt of opgeslagen en hoe ze reageren op vocht en extreme temperatuurveranderingen, wordt een hoeksteen bij de beslissing met welk materiaal u wilt doorgaan.

Wat is de spanningsbelasting van het materiaal?

Hoge spanningsbelastingen kunnen ervoor zorgen dat bepaalde materialen worden belast of zelfs breken. Wanneer u overweegt welk materiaal u voor uw onderdeel wilt gebruiken, zorg er dan voor dat u rekening houdt met de belasting. Als uw onderdeel wordt blootgesteld aan hoge spanning, moet het materiaal waarvan het is gemaakt, bestand zijn tegen belastingen en vervorming voorkomen.

Wat is de maattolerantie van het materiaal?

Let bij het overwegen van CNC-gefreesde componenten goed op maattolerantie. De maattolerantie is niet alleen van invloed op het succes van uw productieproces, maar ook op uw bedrijfsresultaten, de onderdelen en gereedschappen die u kiest en hun assemblages en snijmethoden.

U moet de tolerantie kennen die voor uw onderdeel vereist is. Als u werkt vanuit een oud onderdeelontwerp of -schets, is het een goed idee om ervoor te zorgen dat de tolerantie geschikt is. Typfouten kunnen gemakkelijk voorkomen in documentatie. Zelfs als de informatie correct is, kunt u geld besparen door de tolerantie opnieuw te evalueren als u een aanpassing kunt maken om de tolerantie te verminderen en het onderdeel toch optimaal te laten werken. Nauwere toleranties zijn vaak duurder om te produceren.

Sommige bewerkingsgereedschappen gebruiken standaard een maattolerantie, maar als u geen tolerantie opgeeft of ontdekt dat uw nummers niet kloppen, bestelt u uiteindelijk een onderdeel dat mogelijk niet past of helemaal niet werkt. Hoewel u dit kunt oplossen, zal het meer tijd van uw project kosten om het onderdeel te verkleinen of opnieuw te ordenen, en het zal u uiteindelijk meer kosten dan wanneer u vooraf de juiste tolerantie had bepaald. Met deze eenvoudige eerste stap kunt u op de lange termijn geld besparen.

Als u niet zeker weet wat de exacte tolerantie is voor het onderdeel dat u nodig heeft, kunt u in plaats van een gok te wagen een CNC-bewerkingsbedrijf zoals American Micro Industries u laten helpen.

Wat is de vereiste bevestiging?

Als de CNC-gefreesde componenten die u nodig hebt als bevestigingsmiddelen gaan worden gebruikt, overweeg dat dan als u een materiaal kiest. Materialen beïnvloeden hoe stevig bevestigingsmiddelen in elkaar passen. Verschillende materialen hebben verschillende eigenschappen - bijvoorbeeld sterkte, corrosieweerstand, brosheid en galvanische corrosie - dus u moet een materiaal kiezen dat overeenkomt met de eigenschappen die u wilt dat uw bevestigingsmiddelen hebben. Het meest voorkomende materiaal voor bevestigingsmiddelen is staal, maar u kunt ook hoogwaardige bevestigingsmiddelen maken van andere materialen.

Als u op zoek bent naar een nieuw onderdeel om te bevestigen, moet het perfect passen. Als je geen rekening houdt met het type bevestiging dat je nodig hebt bij het kiezen van een materiaal, werkt je mechanisme mogelijk niet goed.

Wat zijn de bedrijfstemperaturen?

Houd rekening met de bedrijfstemperatuur die het onderdeel moet kunnen weerstaan ​​als het op zijn plaats zit als onderdeel van uw fabricageproces. U wilt er zeker van zijn dat het smeltpunt van het materiaal dat u kiest lager is dan dat van de bedrijfstemperatuur. U wilt er ook zeker van zijn dat het materiaal schommelingen in de bedrijfstemperatuur aankan. Hoewel sommige van de duurzamere materialen zijn gemaakt om deze veranderingen te weerstaan, zullen vele na verloop van tijd tekenen van kromtrekken, uitzetten of kapot gaan vertonen. Extreme temperaturen kunnen ook een negatieve invloed hebben op de duurzaamheid van sommige materialen.

De bedrijfstemperatuur is net zo belangrijk om te weten wanneer u CNC-materialen bewerkt, dus u kunt er zeker van zijn dat de temperaturen die het gevolg zijn van het snijden en vormen van het onderdeel het niet zullen vervormen. Het maken van de verbinding tussen de bedrijfstemperatuur en het materiaal dat u gebruikt, is essentieel voor een succesvol ontwerp- en productierun.

Hoge temperaturen en hun impact op materialen

Hoge temperaturen spelen een cruciale rol bij het selecteren van de te gebruiken materialen, omdat veel materialen onder extreme hitte zullen verslechteren. Een populair plastic dat onder hoge temperaturen aan kracht verliest, is polyvinylchloride of PVC. Hoewel het een goede brandwerendheid heeft, is de werktemperatuur ongeveer 176 ° F. De stabiliteit gaat meestal verloren rond de 280 ° F, waardoor het ongeschikt is voor sommige projecten.

Sommige materialen zijn veerkrachtig en duurzaam onder deze hoge temperaturen. Polyisocyanuraat heeft bijvoorbeeld eigenschappen waardoor het niet kan smelten of bevriezen. De thermohardende kunststof wordt eerst als stroperig materiaal verwerkt, waardoor het meerdere vormen kan vormen. Na uitharding wordt het stijf en uitzonderlijk stabiel. Als je je afvraagt ​​welke materialen je in een CNC-machine kunt gebruiken om het onderdeel te maken dat je nodig hebt, bedenk dan hoe het materiaal omgaat met hoge temperaturen.

Wat zijn het gewicht en de stresscapaciteit?

Afhankelijk van wat u wilt doen met uw CNC-gefreesde componenten, moet u rekening houden met het gewicht van uw materialen. Groter is niet altijd beter, en minder betekent niet altijd meer, vooral niet als het om kosten gaat.

Zware materialen nemen veel stress op. Voor projecten die overmatige draagkracht en weerstand tegen hoge belasting vereisen, kunt u zware materialen overwegen. Als u echter aan gewichtsgevoelige projecten werkt, wilt u misschien zware materialen vermijden.

Lichtgewicht materialen zijn populair voor gewichtsgevoelige projecten. Hoewel ze niet zo zwaar zijn als zware materialen, zijn ze nog steeds duurzaam en in staat om een ​​aanzienlijke hoeveelheid stress te absorberen. Helaas zijn ze niet erg kosteneffectief, omdat ze meestal niet alle gewenste materiële functies voor uw project bevatten. Lichtgewicht materialen zijn ideaal voor een aantal producten, maar als de kosten een belangrijke factor zijn, passen ze misschien niet goed.

Kiezen tussen zware en lichtgewicht materialen is slechts één reden waarom het belangrijk is om prioriteit te geven aan de belangrijkste kenmerken van uw CNC-gefreesde onderdeel. Op die manier kunt u specificeren welke elementen cruciaal zijn voor uw onderdeel om het goed te laten functioneren, materialen verwijderen die niet aan die normen voldoen en vervolgens de kosten vergelijken.

Kracht betekent niet noodzakelijk hoeveel gewicht een object kan weerstaan. Er zijn meer componenten die mogelijk moeten worden onderzocht, zoals:

• Treksterkte: De weerstand van een object tegen breken onder spanning.
• Uithoudingsvermogen: Het algehele stressabsorptievermogen van een object.
• Slijtvastheid: Het vermogen van een object om wrijving te verwerken of zelfsmerend te zijn. Een goed voorbeeld hiervan is Ultra High Molecular Weight Polyethylene, of UHMW. Het is een soortgelijk product als Teflon®, maar het is slijtvaster.
• Hardheid: Het vermogen van een object om nauwkeurige oppervlaktebelastingen te weerstaan. Hardheid wordt meestal aangegeven met een Brinell- of Rockwell-hardheidsgetal.

Wat zijn de totale projectkosten?

De duurste materialen zijn meestal zeer sterke, lichtgewicht materialen. De beste methode om een ​​kosteneffectief onderdeel te kiezen, is er een te selecteren die voldoet aan uw sterkteprofiel, temperatuurbeperkingen en montagevereisten. Hoe meer cruciale vereisten of beperkingen u heeft voor uw materialen, hoe gemakkelijker het is om u te concentreren op die belangrijke elementen.

Als u een branche vindt die gratis offertes en geen minimumbedrag voor uw materialen biedt, kunt u direct kosten besparen. Nadat u uw gegevens heeft beperkt, kunt u een kostenefficiënter materiaal kiezen dat aan de meeste van uw behoeften voldoet.

Welke materialen kunnen in een CNC-machine worden gebruikt?

Een betere vraag is misschien welke materialen niet kunnen worden gebruikt. CNC-machines snijden door bijna elk materiaal dat u maar kunt bedenken. Hoewel u een breed scala aan materialen in een CNC-machine kunt gebruiken, zijn de meest gebruikte materialen:

• Metalen: Zoals aluminium, messing of staal
• Kunststoffen: Zoals acetaal (POM), acryl (PMMA), polycarbonaat (PC) en polypropyleen (PP)
• Hout: Zoals hardhout, triplex of zachthout
• Schuim: Zoals snijschuim en hardschuim, die doorgaans lichter en toch duurzamer zijn.

Welk soort materiaal moet je proberen?

Welk soort materiaal moet je proberen?

Als u alle hierboven genoemde factoren heeft overwogen, is de kans groot dat u kunt bepalen welk materiaal het beste bij uw onderdeel past. Het kan wat tweaken en experimenteren vergen om de exacte keuze te vinden. Hier is een overzicht van vier populaire materialen die worden gebruikt in CNC-gefreesde componenten:

• Stijf schuim: Door geleidingsmethoden dient hard schuim als het schuim met de hoogste isolatiewaarde. Het kan presteren bij temperaturen zo laag als -100 ° F en zo hoog als 200 ° F. Stijf schuim heeft ook een hogere R-waarde, waardoor het een eersteklas keuze is voor vloeren, muren en andere op structuur gebaseerde producten die bestand moeten zijn tegen vocht.
• Snijschuim: Carving foam kan bijna elke vorm aannemen. Het wordt meestal gebruikt als model voor matrijzen vanwege zijn flexibiliteit, maar het wordt ook gebruikt in componenten zoals pakkingen en afdichtingen. Carving foam bevat polyisocyanuraat, dat dicht is en bestand tegen extreme temperaturen.
• Fenolen: Als u moet voldoen aan specificaties van militaire kwaliteit, zoals MIL-I-24768, kunnen fenolen aan deze vereiste voldoen. Er zijn er verschillende om uit te kiezen, zoals CE, LE, G10, G10/FR4, G9, G11 en G7. Elk heeft zijn eigen set van sterke punten. Zo levert het fijne weefsel van fenollinnen goede mechanische eigenschappen, maatvastheid en een betere afwerking van machinaal bewerkte onderdelen op dan CE-materiaal. Echter, fenol linnen wordt niet aanbevolen voor elektrische primaire isolatie. LE-fenolen voldoen aan de Mil-I-24768/13 FBE-vereisten, terwijl CE-fenolen voldoen aan de Mil-I-24768/14 FBG-vereisten.
• Kunststoffen: Kunststoffen zijn er in vele soorten en de meeste worden gebruikt voor bussen, lagers of elektrische isolatie. Dat gezegd hebbende, bestaat er een markt voor de meer populaire soorten kunststoffen. Het toepassingsgebied van plastic is breed en komt ten goede aan veel industrieën, zoals de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie, de medische sector en de elektronica.

Algemene tips voor het CNC-bewerken van bepaalde materialen

De beslissing welke van de CNC-bewerkingsmaterialen u voor uw onderdeel wilt gebruiken, hangt uiteindelijk af van wat u wilt maken, maar hier zijn enkele algemene tips om te gebruiken als een korte handleiding voor CNC-bewerkingsmaterialen:

• Overweeg niet-metalen materialen: Ga er niet vanuit dat metalen uw beste optie zijn. Niet-metalen materialen zijn populair geworden omdat ze lichtgewicht en toch duurzaam zijn - zoals schuim dat je in verschillende vormen kunt gieten. Niet-metalen behouden ook kleine details tijdens het snijden. Als uw project er een lijkt te zijn dat baat kan hebben bij het gebruik van niet-metalen, kunnen tal van opties uw eindproduct ten goede komen.
• Ken het verschil tussen schuim:  Onthoud dat hardschuim en snijschuim verschillende doelen dienen. Hoewel beide lichtgewicht en toch duurzaam zijn, is hardschuim het beste voor onderdelen met een focus op structurele integriteit en stabiliteit, terwijl snijschuim vaak wordt gebruikt als isolatie en prototypes voor mallen.
• Overweeg fenolen: Fenolen zijn geweldige opties, vooral wanneer u zich moet houden aan specifieke voorschriften of specificaties voor militaire projecten.
• Meer informatie over verschillende kunststoffen: Je kunt kiezen uit een grote verscheidenheid aan verschillende soorten plastic. Acetaal wordt vaak gebruikt voor het vervangen van bussen en lagers. Polyvinylideenfluoridepolymeer, of PVDF, wordt gebruikt in isolatie voor elektrische bedrading. U kunt UHMW gebruiken in medisch biomateriaal, zoals knie-, heup- en wervelkolomvervangende apparaten. These are just a few examples of the endless possibilities offered by plastics.

Contact American Micro Industries to Discuss CNC Machining Materials

Ask yourself what type of company you want to work with to machine your materials. Look for turn-key industries with strong attention to detail and ability to create hard-to-find parts. Do your research and select your company based on values, quality and efficiency as well. American Micro Industries offers the solutions you need in a timely and affordable fashion.

This guide should provide some insight and guidance to your decision-making process. Get in touch with us to discuss any additional concerns about materials or the machining process to clear up any lingering questions you may have. When you are ready to begin, we are ready to assist you.