Het selecteren van het ideale materiaal voor CNC-bewerking: Een praktische gids

Computernumerieke controle - dwz, CNC - bewerking is een subtractief productieproces gebruikt om hoogprecieze onderdelen en componenten te produceren die ontworpen en gebouwd zijn tot strakke toleranties. Door gecomputeriseerde machines en tooling in te zetten, gebruiken industrieprofessionals de methode om een breed scala aan materialen te verwerken, elk met zijn eigen productievoordelen en -beperkingen.

De volgende blogpost fungeert als gids die uiteenzet welke factoren te overwegen zijn bij het kiezen van een materiaal voor een CNC-bewerkingsproject. Daarnaast vergelijkt het enkele van de veelvoorkomende materialen en hun kenmerken en typische toepassingen.

Hoe het juiste CNC-materiaal te selecteren

Het materiaal dat in een CNC-bewerkingsoperatie wordt gebruikt, kan zowel de kwaliteit als de prestaties van het afgeronde onderdeel beïnvloeden. Bij het kiezen van een materiaal zijn er verschillende factoren te overwegen. De antwoorden op de volgende basale vragen kunnen helpen in het selectieproces:

• Welke mechanische, thermische en andere materiaaleigenschappen zijn noodzakelijk voor het product om adequaat te presteren in de toepassing en de bedrijfsomgeving?
• Welke beschikbare materialen voldoen aan alle of de meeste van de benodigde kenmerken om aan de ontwerpvereisten te voldoen?
• Welk materiaal staat toe voor het hoogste prestatieniveau, de beste bewerkbaarheidskenmerken en de meest kosteneffectieve productie?

Echter, het beantwoorden van deze vragen vereist een grondig begrip van productvereisten en de kenmerken en veelvoorkomende toepassingen van elk potentieel materiaal.

Verschillende CNC-materialen vergelijken: Materiaaleigenschappen en veelvoorkomende toepassingen

Industrieprofessionals zetten een breed scala aan materialen in in CNC-bewerkingsoperaties om aan verschillende product- en projectspecificaties te voldoen. Enkele van de meest veelvoorkomend gebruikte materialen zijn:

Aluminium

Een van de meest veelvoorkomende en makkelijk te bewerken metalen, is aluminium een zeer veelzijdige en kosteneffectieve optie voor CNC-bewerkingsprojecten. Extra materiaaleigenschappen zijn:

• Medium sterkte (6061) en hoge sterkte (7075)
• Corrosie- en temperatuurbestendigheid
• Thermische en elektrische geleiding
• Hoge bewerkbaarheid

Typische toepassingen zijn:

• voor 6061: vliegtuig- en maritieme accessoires, camera lens beugels, koppelingen, en elektronische hardware
• voor 7075: vliegtuig- en fietsonderdelen, tandwielen en assen, zekeringonderdelen, sleutels, raketonderdelen, en kleppen

Messing

Vergelijkbaar met aluminium, is messing makkelijk te verwerken en kosteneffectief. Andere materiaaleigenschappen zijn:

• Medium sterkte
• Hoge stabiliteit
• Corrosiebestendigheid
• Chemische bestendigheid
• Hoge bewerkbaarheid

Typische CNC-gemachineerde onderdelen zijn:

• Luchtvaartcomponenten
• Elektronische hardware en contacten
• Koppelingen
• Gezondheidszorgapparaten

Brons

Brons bestaat uit koper en zink en draagt veel van de dezelfde fysieke en mechanische eigenschappen van het basiskopermateriaal, zoals:

• Niet-vonkerend
• Corrosiebestendigheid
• Thermische en elektrische geleiding
• Goede bewerkbaarheid

Typische geproduceerde producten zijn:

• Lagers en busjes
• Muziekinstrumenten
• Beeldhouwwerken
• Veren

Gietijzer

In CNC-bewerkingsoperaties wordt gietijzer voornamelijk gebruikt voor zijn directe beschikbaarheid, sterkte en slijtvasteheid. Typische toepassingen zijn:

• Auto- en vrachtwagononderdelen
• Windenergie-opwekking onderdelen
• Olieputpomp componenten
• Gereedschappen en machineframes

Koper

Koper biedt diverse kenmerken die het geschikt maken voor CNC-gemachineerde onderdelen, inclusief:

• Medium sterkte
• Elektrische geleiding
• Corrosiebestendigheid
• Goede bewerkbaarheid

Enkele van de typische CNC-gemachineerde producten gemaakt van koper zijn:

• Auto- en algemene engineering onderdelen
• Apparaatcomponenten
• Elektrische contacten

Nikkel en nikkellegeringen

Er zijn diverse nikkel- en nikkellegeringen, zoals Hastelloy en Inconel, beschikbaar voor gebruik in CNC-bewerkingsoperaties, elk biedt:

• Medium tot hoge sterkte
• Corrosie- en oxidatiebestendigheid
• Medium bewerkbaarheid

Typische toepassingen voor deze materialen zijn:

• voor Hastelloy: chemische reactoren, distillatieapparatuur, buizen en kleppen, en drukvaten
• voor Inconel: auto- en luchtvaartonderdelen, consumentenelektronica, en gezondheidszorgapparaten

Staal en staallegeringen

Staal is beschikbaar in een breed scala aan kwaliteiten om aan verschillende industriële en commerciële bewerkingsprojecten te voldoen. In het algemeen toont elke legering de volgende eigenschappen:

• Hoge sterkte en hardheid
• Lage corrosiebestendigheid
• Hoge vormbaarheid, bewerkbaarheid en lasbaarheid

Toepassingen van staal in CNC-bewerkingsoperaties zijn:

• Zware onderdelen
• Tandwielen
• Nieten
• Assen
• Stiften

Roestvrij staal

Roestvrij staal combineert de sterkte en hardheid van staal met grotere corrosiebestendigheid. Naast deze voordelige kenmerken, biedt het ook goede bewerkbaarheid en lasbaarheid.

Industriële en consumenten toepassingen zijn:

• Luchtvaart- en auto-onderdelen
• Voedselverwerkingsapparatuur
• Medische en chirurgische instrumenten
• Machineriecomponenten
• Schroeven

Variëteit van kunststoffen

Kunststoffen dienen als een laagkost, makkelijk te machineeren alternatief voor metalen voor toepassingen waar sterkte en elektrische geleiding niet kritisch zijn. Afhankelijk van de specifieke kunststofformuleringen, zijn enkele van de eigenschappen die kunststoffen demonstreren:

• Nylon: redelijke vlambestendigheid en isolatie
• PVC: uitstekende chemische en corrosiebestendigheid en goede vlambestendigheid
• PEEK: hoge stabiliteit en sterkte, impactbestendigheid, en minimale krup

Typische toepassingen zijn:

• voor nylon: lagers en isolatoren
• voor PVC: bouwprofielen tot medische apparaten, dakbedekkingen tot creditcards, en speelgoed tot buizen
• voor PEEK: connectors, schakelaars, en test sockets

CNC-materialen van Technox Machine and Manufacturing, Inc.

Voor CNC-bewerkingsoperaties zetten industrieprofessionals het meest aluminium, staal en roestvrij staal in vanwege hun algehele sterkte en veelzijdigheid. Echter, afhankelijk van de onderdeel- en projectspecificaties, kunnen ze ook andere materialen gebruiken voor verbeterde thermische en elektrische geleiding, roest- en corrosiebestendigheid, of andere vereiste materiaaleigenschappen.

Bij Technox Machine and Manufacturing, Inc. hebben we een breed scala aan materialen beschikbaar om aan een verscheidenheid aan bewerkingsapplicaties te voldoen. Ons team heeft de kennis en expertise om u te helpen het materiaal met de juiste kenmerken te selecteren voor de kosteneffectieve productie van uw componenten. Neem contact met ons op voor meer informatie over onze materiaalbeschikbaarheid en mogelijkheden of vraag een offerte aan om de details van uw volgende project te bespreken.