Belangrijkste factoren om te overwegen tijdens het CNC-materiaalselectieproces

Computer Numerical Control (CNC)-bewerking is een familie van subtractieve productieprocessen die computergestuurde bewerkingsstations gebruiken om onderdelen uit een groter blok materiaal te vormen door een combinatie van snijden, kotteren, frezen en andere bewerkingen.

Een belangrijk voordeel van het bewerkingsproces is dat het compatibel is met een breed scala aan materialen, van plastic en hout tot metaal en glasvezel. Het feit dat veel materialen kunnen worden bewerkt, mag echter geen excuus zijn om een ​​materiaal te kiezen dat uitsluitend is gebaseerd op de betaalbaarheid of esthetische voordelen ervan - u moet nog steeds alle relevante factoren zorgvuldig beoordelen op basis van uw projectvereisten.

Titanium is bijvoorbeeld sterk, duurzaam en roestbestendig, daarom wordt het veel gebruikt in medische implantaten en ruimtevaarttoepassingen, terwijl nylon, dat een sterke maatvastheid heeft en behoorlijk slijtvast is, zeer geschikt is voor lagers en onderdelen die onderhevig zijn aan gewicht of druk.

Het materiaalselectieproces moet beginnen met het beoordelen van de vereisten van de uiteindelijke toepassing van het onderdeel. Door simpelweg de absoluut essentiële kenmerken en eigenschappen te scheiden van die die alleen maar gunstig zijn, kunt u de pool van levensvatbare materialen snel destilleren tot een beheersbare lijst. Dit is de eerste stap naar het nemen van beter geïnformeerde beslissingen met betrekking tot materiaalkeuze, maar er zijn nog een paar andere overwegingen die u kunnen helpen uw beste opties te bepalen.

Omgevingsfactoren

De omgeving waarin een onderdeel zal worden gebruikt, is vaak een beslissende factor. Als van het onderdeel wordt verwacht dat het presteert in ongewoon warme of koude omgevingen, of wordt blootgesteld aan vlammen, UV-straling of agressieve chemicaliën, dan moet het ontworpen zijn om die omstandigheden te tolereren. Een belangrijk onderdeel van een effectief ontwerp is het selecteren van het juiste materiaal voor de klus.

Materialen van medische en voedselkwaliteit zijn uitstekende voorbeelden — ze moeten niet alleen veilig zijn voor persoonlijk gebruik (bijvoorbeeld gegarandeerd niet uitlogen), maar moeten ook bestand zijn tegen bijtende chemische sterilisaties en/of de hitte van een autoclaaf.

Elektrische factoren

Als uw onderdeel elektrisch geleidend of isolerend moet zijn, dan is het kiezen van het beste materiaal voor de klus van het grootste belang. Nylon 6/6 is bijvoorbeeld een goede isolator en koper is een uitstekende geleider. Daarom is het van cruciaal belang dat ze allemaal voor de juiste toepassing worden gebruikt.

Mechanische factoren

De eindgebruiktoepassing van een onderdeel moet de CNC-materiaalselectie informeren, vooral als de toepassing belasting, slijtage of andere externe krachten met zich meebrengt. Wat u zou verwachten van stijve, duurzame roestvrijstalen componenten is heel anders dan wat u zou verwachten van polycarbonaat (PC), HDPE en andere metalen zoals messing of aluminium.

Het aanwijzen van gewenste eigenschappen zoals trek- of druksterkte, flexibiliteit, slagvastheid, slijtvastheid en meer kan helpen bij het isoleren van specifieke materialen die het meest geschikt zijn voor de functie van het onderdeel.

Cosmetische overwegingen

Uiterlijk is misschien een secundaire overweging voor veel productteams, maar voor sommige onderdelen is esthetiek van cruciaal belang, vooral voor consumentenproducten. Productteams zijn mogelijk op zoek naar materialen met specifieke cosmetische opties, waaronder oppervlakteafwerkingen, transparantie of kleur.

Kunststoffen zijn doorgaans verkrijgbaar in een breed scala aan kleuren, terwijl de meeste metalen door nabewerking kunnen worden gekleurd. Bovendien kan een oppervlakteafwerking - of het nu een hoogglansglans of een antisliptextuur is - het onderdeel vaak verbeteren vanuit zowel esthetisch als functioneel oogpunt.

Toleranties

De maattoleranties van een onderdeel hebben invloed op alles, van materiaalkeuze tot CNC-bewerkingsontwerp, snijgereedschappen en productiekosten. Verschillende materialen reageren op verschillende manieren op snijkrachten en sommige zijn inherent gemakkelijker te bewerken. Dit resulteert in haalbare toleranties die enigszins verschillen tussen materialen, zelfs op dezelfde machine.

Als nauwe, herhaalbare toleranties een probleem zijn, is het belangrijk om de mogelijke toleranties voor het geselecteerde materiaal te begrijpen. En als maattoleranties niet van cruciaal belang zijn voor een bepaald onderdeel, kan het versoepelen ervan de tijd en kosten verminderen die gepaard gaan met het bewerken van het onderdeel.

Materiaalkosten

Natuurlijk zijn materiaalkosten een belangrijke overweging voor de meeste productteams, die vaak de taak hebben om met krappe budgetten innovatieve oplossingen te ontwikkelen. Stel dat u het perfecte materiaal vindt voor een onderdeel dat u ontwerpt, maar dat het onbetaalbaar is. Wat doe je?

In sommige gevallen ligt een op één na beste optie voor de hand, maar het kan ook zijn dat u compromissen moet sluiten en zorgvuldig de functionaliteit, sterkte, hardheid en andere factoren van verschillende materialen moet afwegen. het beste past bij uw specifieke projectvereisten.

Stroomlijn het CNC-materiaalselectieproces

Uw materiaalkeuze is van invloed op bijna elk aspect van de levenscyclus van het product - van prototyping en productie tot hoe het bestand is tegen natuurlijke slijtage bij de uiteindelijke toepassing. Materiaalkeuze is een essentieel onderdeel om ervoor te zorgen dat een onderdeel functioneert zoals bedoeld.

Gezien het brede scala aan potentiële materialen dat beschikbaar is voor ingenieurs en productteams, kan het hebben van een vertrouwde productiepartner zoals Fast Radius om u door het productselectieproces te leiden, het proces aanzienlijk vereenvoudigen. Ons team biedt ontwerpoptimalisatie, productontwikkeling, materiaaltechniek, on-demand productie en fulfilmentdiensten.

Bovendien zijn we met in-house machines en een team van bekwame software-ingenieurs en machinisten een marktleider op het gebied van CNC-bewerking - we sturen de productie aan voor onderdelen voor eindgebruik en zeer efficiënte, multi-process bewerkingsopstellingen. Neem vandaag nog contact met ons op om erachter te komen hoe we uw visie werkelijkheid kunnen maken.

U kunt meer te weten komen over het bewerken van kunststof onderdelen, verschillende stijlen van CNC-bewerking, CNC rapid prototyping en andere onderwerpen door een bezoek te brengen aan het Fast Radius-resourcecentrum.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?