Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Industriële technologie

Het juiste materiaal kiezen voor uw CNC-bewerkingsproject

Computer Numerical Control (CNC)-bewerking is een veelzijdig, uiterst nauwkeurig traditioneel productieproces dat ideaal is voor middelgrote tot grote productiereeksen van complexe onderdelen. CNC-bewerking is een subtractief proces, wat betekent dat de machine wegsnijdt bij een massief blok materiaal om het voltooide onderdeel te maken - in plaats van geleidelijk materiaal af te zetten, zoals te zien is bij additieve productiemethoden. Met CNC-bewerking kunnen fabrikanten snel prototypes en duurzame onderdelen voor specifieke toepassingen produceren.

Materiaalkeuze is een ongelooflijk belangrijk onderdeel van elk productieproces, maar ingenieurs en productteams moeten bijzonder ijverig zijn als het gaat om het selecteren van materialen voor CNC-bewerking. Aangezien dit proces compatibel is met een breed scala aan materialen - van metaal tot glasvezel tot hout - is het gemakkelijk om per ongeluk een materiaal te kiezen dat voldoende is voor het project, maar niet het meest geschikte. In dit artikel gaan we in op de belangrijkste overwegingen voor materiaalkeuze voor CNC-bewerking en geven we een overzicht van enkele veelvoorkomende opties.

Belangrijkste overwegingen bij het kiezen van CNC-bewerkingsmaterialen

Alvorens in te gaan op de details van materiaalkeuze, moeten productteams eerst de balans opmaken van hun projectvereisten. Begin met het overwegen van deze vier vragen:

1. Hoe wordt het onderdeel gebruikt?

Ingenieurs moeten rekening houden met het eindgebruik van hun onderdeel en waar het zal worden gebruikt, aangezien deze factoren een aanzienlijke invloed zullen hebben op de materiaalkeuze. Zo zijn roestvast staal en koolstofstaal beide geschikt voor CNC-bewerking, maar alleen roestvast staal is van nature corrosiebestendig. Het kiezen van het verkeerde soort staal zou de levensduur van een onderdeel in gevaar brengen. FDA, FAA en eventuele branchespecifieke voorschriften moeten ook voorop staan.

2. Maakt gewicht uit?

Als een onderdeel licht moet zijn - een veelvoorkomende vereiste bij fabricage voor auto- en ruimtevaarttoepassingen - zijn er tal van metalen opties met een lage dichtheid beschikbaar. Fabrikanten kunnen ook overwegen om een ​​plastic zoals ABS te gebruiken om het gewicht laag te houden als ze bereid zijn kracht op te offeren.

3. Vereist het onderdeel een hoge sterkte of hittebestendigheid?

Sterkte kan op veel verschillende manieren worden gemeten (treksterkte, slijtvastheid, enz.), dus ingenieurs moeten bepalen welk soort sterkte - en in welke mate het ertoe doet - van hun kant nodig is. Deze parameters zullen de grootte van de pool van levensvatbare materialen beïnvloeden. Evenzo zullen temperatuurvereisten bepaalde materialen vanaf het begin uitsluiten. Ingenieurs moeten ook nadenken over de vraag of hun onderdeel zal worden blootgesteld aan fluctuerende temperaturen, aangezien bijna alle materialen uitzetten of krimpen als reactie op temperatuurveranderingen.

4. Wat is het projectbudget?

Materiaalkosten zijn bijna altijd van invloed op de materiaalkeuze. Het doel van de meeste productteams is om een ​​materiaal te selecteren dat de gewenste materiaaleigenschappen en prestaties maximaliseert en tegelijkertijd de kosten minimaliseert. Materiaalkosten zijn vooral belangrijk als het gaat om CNC-bewerkingen, omdat dit proces een relatief grote hoeveelheid restmateriaal oplevert. Sommige materialen, zoals speciale metalen, zijn extreem duur, wat een grote impact kan hebben op de kostenefficiëntie van het hele project, gezien de output van schroot. Ingenieurs moeten hun budget zorgvuldig evalueren voordat ze definitieve beslissingen nemen.

5 veelvoorkomende CNC-bewerkingsmaterialen

Aangezien elk materiaal - metaal of plastic - dat hard genoeg is voor bewerking, kan worden gebruikt voor CNC-productie, hebben productteams keuze te over. Deze korte lijst geeft een korte toelichting op enkele van de meest voorkomende materialen die tegenwoordig in de CNC-productie worden gebruikt.

1. Aluminium

Aluminiumlegeringen zijn gemakkelijk te bewerken in grote volumes, hebben een goede sterkte-gewichtsverhouding en een hoge thermische en elektrische geleidbaarheid. Ze zijn ook van nature bestand tegen corrosie. Aluminium 6061 is een universele aluminiumlegering die vaak wordt gebruikt voor CNC-bewerkingen. Het wordt meestal aangetroffen in auto-onderdelen, fietsonderdelen, sportartikelen en andere recreatieve artikelen. Dit materiaal is zeer goed bewerkbaar; het kan echter duurder zijn dan andere metalen en houdt niet goed stand in de aanwezigheid van zout water of bepaalde chemicaliën. Aluminium 7075 is een stap hoger dan 6061. Ideaal voor ruimtevaartframes en hoogwaardige recreatieve uitrusting, het is de sterkste commercieel beschikbare aluminiumlegering.

2. Roestvrij staal

Roestvrijstalen legeringen zijn sterk en bestand tegen vervorming, slijtage en corrosie. 303 roestvrij staal bevat zwavel voor een betere bewerkbaarheid, maar dit materiaal heeft een aantal beperkingen die ingenieurs in gedachten moeten houden.

303 kan niet koud worden gevormd, warmtebehandeld of gelast en er moet speciale aandacht worden besteed aan snelheid/voedingen en de scherpte van snijgereedschappen tijdens CNC-productie. Dat gezegd hebbende, 303 maakt uitstekende moeren, bouten, fittingen, assen en tandwielen die niet van maritieme kwaliteit zijn.

304 roestvrij staal is een niet-magnetisch, universeel staal voor CNC-bewerking dat bekend staat om zijn taaiheid. Het is gemakkelijk bewerkbaar en corrosiebestendig zoals 303, maar het kan worden gelast. 304 is zeer geschikt voor een breed scala aan consumenten- en industriële toepassingen, keukenaccessoires, tanks en leidingen, architectuur en meer. RVS 316 is door de toevoeging van molybdeen nog corrosiebestendiger dan 304 of 303. Het is sterk, lasbaar en een van de weinige roestvrij staal van maritieme kwaliteit.

Aangezien het onmogelijk is om roestvast staal alleen op zicht te onderscheiden, moeten ingenieurs ervoor zorgen dat ze de grondstof testen om de eigenschappen van het staal dat ze gebruiken te bevestigen.

3. Koolstofstaal

Koolstofstaal 1045 is een milde koolstofstaalsoort. Fabrikanten bewerken vaak met dit materiaal omdat het minder duur is dan de meeste roestvrij staalsoorten, maar sterker en taaier. 1045 is gemakkelijk te bewerken, lasbaar en kan worden gehard of warmtebehandeld om verschillende hardheden te bereiken.

Dit materiaal is ideaal voor moeren, bouten, tandwielen, assen, drijfstangen en andere sterke, kleine mechanische onderdelen. 1045 kan ook worden gebruikt voor architecturale toepassingen, maar het moet een oppervlaktebehandeling krijgen om roest en corrosie te voorkomen.

4. Titaan

Titanium staat bekend om zijn hoge sterkte, taaiheid en corrosieweerstand en wordt vaak gebruikt om onderdelen te vervaardigen voor de meest veeleisende luchtvaart-, militaire en industriële toepassingen. Dit materiaal is ook biocompatibel en geschikt voor gebruik bij de productie van medische hulpmiddelen.

Titanium is echter duurder dan enig ander metaal in zijn commerciële vorm, polijst niet goed en is een slechte geleider van elektriciteit. Ingenieurs moeten zich er ook van bewust zijn dat titanium moeilijk te bewerken is en speciale frezen vereist.

5. Nylon

Nylon is een universele, wrijvingsarme thermoplast die vaak wordt gebruikt als alternatief voor metaal in CNC-gefabriceerde onderdelen. Dit materiaal is stijf, sterk, slagvast, chemicaliënbestendig, maar verrassend elastisch. Nylon reageert goed op additieven en vulstoffen, dus ingenieurs kunnen dit materiaal gerust manipuleren om de gewenste eigenschappen te bereiken.

Populaire toepassingen voor nylon zijn onder meer elektrisch gieten, brandstofsysteemcomponenten, tandwielen, voedselverpakkingen, stof en meer. Nylon neemt echter gemakkelijk vocht op, wat de maatvastheid van een onderdeel negatief kan beïnvloeden.

Maak gebruik van deskundig advies over materiaalkeuze

Dit is geen uitputtende lijst, maar het is duidelijk te zien dat CNC-bewerking een uiterst veelzijdig productieproces is dat een grondige evaluatie van de projectvereisten vereist om een ​​materiaal te selecteren dat het meest geschikt is voor het betreffende onderdeel. Toch kan het een uitdaging zijn om de ideale balans tussen kosten, kwaliteit en tijd te bereiken.

Met een vertrouwde on-demand productiepartner zoals Fast Radius, is materiaalkeuze eenvoudig gemaakt. Onze productie-experts hebben jarenlange ervaring met het begeleiden van productteams door de volledige productontwikkelings- en productieprocessen, te beginnen met ontwerp en materiaalkeuze. Laten we er samen iets ongelooflijks van maken — neem contact met ons op om aan de slag te gaan.

Raadpleeg andere recente artikelen in het Fast Radius-leercentrum voor meer belangrijke overwegingen en handleidingen over het kiezen van het juiste materiaal voor verschillende productieprocessen.


Industriële technologie

  1. ips voor het kiezen van de juiste CNC-reparatieservice
  2. Hoe kiest u het juiste materiaal voor uw project?
  3. Factoren waarmee u rekening moet houden voordat u de juiste CNC-bewerkingsservice kiest
  4. Hoe u het juiste materiaal kiest voor uw CNC-bewerkingstoepassing?
  5. Hoe u de juiste kraan voor uw project kiest?
  6. De juiste verzekering kiezen voor uw zwaar materieel
  7. De juiste compacte apparatuur kiezen voor uw boerderij
  8. De juiste materialen kiezen voor CNC-bewerking
  9. Het juiste materiaal selecteren voor uw volgende waterstraalsnijproject
  10. Het juiste elektrodemateriaal voor uw weerstandslastoepassing
  11. Het juiste materiaal kiezen voor puntlaselektroden