Այս համապարփակ ուղեցույցը համեմատում է CNC մշակման մեջ օգտագործվող 25 ամենատարածված նյութերը և օգնում է ձեզ ընտրել ճիշտը ձեր կիրառման համար:
CNC հաստոցները կարող են մասեր արտադրել գրեթե ցանկացած մետաղից կամ պլաստմասից:Այս դեպքում, CNC ֆրեզերային և պտտվող մասերի համար հասանելի է նյութերի հսկայական տեսականի:Ձեր դիմումի համար ճիշտ ընտրությունը կարող է բավականին դժվար լինել, և յուրաքանչյուր մատչելի նյութի առավելություններն ու լավագույն օգտագործումը հասկանալը կարող է վճռորոշ լինել:
Այս հոդվածում մենք համեմատում ենք ամենատարածված CNC նյութերը մեխանիկական և ջերմային հատկությունների, արժեքի և բնորոշ (և օպտիմալ) կիրառությունների առումով:
Ինչպե՞ս եք ընտրել ճիշտ CNC նյութերը:
Երբ դուք նախագծում եք մի մաս, որը պետք է մշակվի CNC-ով, անհրաժեշտ է ճիշտ նյութեր ընտրելը:Ահա հիմնական քայլերը, որոնք մենք խորհուրդ ենք տալիս հետևել՝ ձեր պատվերով մասերի համար ճիշտ նյութեր ընտրելու համար:
Սահմանեք նյութերի պահանջները. դրանք կարող են ներառել մեխանիկական, ջերմային կամ այլ նյութերի պահանջներ, ինչպես նաև ծախսեր և մակերեսային հարդարում:Մտածեք, թե ինչպես կօգտագործեք ձեր մասերը և ինչպիսի միջավայրում կլինեն դրանք:
Բացահայտեք թեկնածու նյութերը. ամրացրեք մի քանի թեկնածու նյութեր, որոնք համապատասխանում են ձեր դիզայնի բոլոր պահանջներին (կամ մեծ մասը):
Ընտրեք ամենահարմար նյութը. այստեղ սովորաբար փոխզիջում է պահանջվում դիզայնի երկու կամ ավելի պահանջների միջև (օրինակ՝ մեխանիկական կատարողականություն և ծախսեր):
Այս հոդվածում մենք կկենտրոնանանք երկրորդ քայլի վրա:Օգտագործելով ստորև ներկայացված տեղեկատվությունը, դուք կարող եք բացահայտել այն նյութերը, որոնք առավել հարմար են ձեր հայտի համար՝ միաժամանակ պահպանելով ձեր նախագիծը բյուջեով:
Որո՞նք են Hubs-ի ուղեցույցները CNC-ի համար նյութեր ընտրելու համար:
Ստորև բերված աղյուսակներում մենք ամփոփում ենք ամենատարածված CNC նյութերի համապատասխան բնութագրերը, որոնք հավաքվել են նյութեր արտադրողների կողմից տրամադրված տվյալների աղյուսակների ուսումնասիրությամբ:Մենք մետաղներն ու պլաստմասսաները բաժանում ենք երկու տարբեր կատեգորիաների:
Մետաղները հիմնականում օգտագործվում են այնպիսի կիրառություններում, որոնք պահանջում են բարձր ամրություն, կարծրություն և ջերմային դիմադրություն:Պլաստիկները թեթև նյութեր են, որոնք ունեն ֆիզիկական հատկությունների լայն շրջանակ, որոնք հաճախ օգտագործվում են իրենց քիմիական դիմադրության և էլեկտրական մեկուսացման հնարավորությունների համար:
CNC նյութերի մեր համեմատության մեջ մենք կենտրոնանում ենք մեխանիկական ուժի վրա (արտահայտվում է որպես առաձգական զիջման ուժ), մշակման (մշակման հեշտությունը ազդում է CNC-ի գնի վրա), արժեքի, կարծրության (հիմնականում մետաղների համար) և ջերմաստիճանի դիմադրության վրա (հիմնականում պլաստիկի համար):
Ահա ինֆոգրաֆիկա, որը կարող եք օգտագործել որպես արագ հղում՝ արագորեն բացահայտելու CNC նյութերը, որոնք համապատասխանում են կոնկրետ ինժեներական կարիքներին.
Ինչ է ալյումինը:Ամուր, տնտեսական համաձուլվածք
Ալյումին 6061-ից պատրաստված բաղադրիչ
Ալյումինի համաձուլվածքները ունեն գերազանց ուժ և քաշ հարաբերակցություն, բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն և բնական պաշտպանություն կոռոզիայից:Դրանք հեշտ են մշակվում և ծախսարդյունավետ են մեծ քանակությամբ՝ հաճախ դրանք դարձնելով ամենատնտեսող տարբերակը նախատիպերի և այլ տեսակի մասերի արտադրության համար:
Թեև ալյումինի համաձուլվածքները սովորաբար ավելի ցածր ուժ և կարծրություն ունեն, քան պողպատները, բայց դրանք կարող են անոդացվել՝ ստեղծելով կոշտ, պաշտպանիչ շերտ իրենց մակերեսին:
Եկեք բաժանենք ալյումինի համաձուլվածքների տարբեր տեսակները:
❖ Ալյումին 6061-ը ամենատարածված, ընդհանուր օգտագործման ալյումինե համաձուլվածքն է, որն ունի լավ ուժ-քաշ հարաբերակցությամբ և գերազանց մշակելիությամբ:
❖ Ալյումին 6082-ն ունի 6061-ի բաղադրություն և նյութական հատկություններ: Այն ավելի հաճախ օգտագործվում է Եվրոպայում (քանի որ այն համապատասխանում է բրիտանական ստանդարտներին):
❖ Ալյումին 7075 համաձուլվածքն է, որն առավել հաճախ օգտագործվում է օդատիեզերական կիրառություններում, որտեղ քաշի նվազեցումը կարևոր է:Այն ունի գերազանց հոգնածության հատկություններ և կարող է ջերմային մշակվել մինչև բարձր ամրություն և կարծրություն, ինչը այն համեմատելի է պողպատների հետ:
❖ Ալյումին 5083-ն ունի ավելի բարձր ամրություն, քան մյուս ալյումինե համաձուլվածքները և բացառիկ դիմադրություն ծովի ջրին:Սա այն դարձնում է օպտիմալ շինարարական և ծովային կիրառությունների համար:Այն նաև հիանալի ընտրություն է եռակցման համար:
Նյութի բնութագրերը.
❖ Ալյումինի համաձուլվածքների բնորոշ խտությունը՝ 2,65-2,80 գ/սմ3
❖ Կարող է անոդացված լինել
❖ Ոչ մագնիսական
Ինչ է չժանգոտվող պողպատը:Ամուր, դիմացկուն խառնուրդ
Մաս՝ պատրաստված չժանգոտվող պողպատից 304
Չժանգոտվող պողպատի համաձուլվածքներն ունեն բարձր ամրություն, բարձր ճկունություն, գերազանց մաշվածության և կոռոզիայից դիմադրություն և կարող են հեշտությամբ եռակցվել, մշակվել և հղկվել:Կախված իրենց կազմից՝ դրանք կարող են լինել կամ (ըստ էության) ոչ մագնիսական կամ մագնիսական։
Եկեք բաժանենք չժանգոտվող պողպատի տեսակները, որոնք մենք առաջարկում ենք հարթակում:
❖ Չժանգոտվող պողպատ 304-ը չժանգոտվող պողպատից ամենատարածված համաձուլվածքն է:Այն ունի գերազանց մեխանիկական հատկություններ և լավ մշակելիություն:Այն դիմացկուն է շրջակա միջավայրի պայմանների և քայքայիչ միջավայրերի մեծ մասի նկատմամբ:
❖ Չժանգոտվող պողպատ 316-ը ևս մեկ սովորական չժանգոտվող պողպատի համաձուլվածք է՝ 304-ին նման մեխանիկական հատկություններով: Այնուամենայնիվ, այն ունի ավելի բարձր կոռոզիայից և քիմիական դիմադրություն, հատկապես աղի լուծույթների նկատմամբ (օրինակ՝ ծովի ջուր), ուստի հաճախ ավելի լավ է ավելի կոշտ միջավայրերի հետ գործ ունենալու համար:
❖ Չժանգոտվող պողպատ 2205 Duplex-ն ունի ամենաբարձր ամրությունը (երկու անգամ, քան սովորական չժանգոտվող պողպատի համաձուլվածքները) և գերազանց դիմադրություն կոռոզիայից:Այն օգտագործվում է էքստրեմալ միջավայրերում, նավթի և գազի բազմաթիվ կիրառություններով:
❖ Չժանգոտվող պողպատ 303-ն ունի գերազանց ամրություն, բայց ավելի ցածր կոռոզիոն դիմադրություն 304-ի համեմատ: Իր գերազանց մշակման շնորհիվ այն հաճախ օգտագործվում է մեծ ծավալով կիրառություններում, ինչպիսիք են օդատիեզերական համար ընկույզներ և պտուտակներ արտադրելը:
❖ Չժանգոտվող պողպատ 17-4 (SAE դասարան 630) ունի մեխանիկական հատկություններ, որոնք համեմատելի են 304-ի հետ: Այն կարող է կարծրանալ տեղումներից շատ բարձր աստիճանի (համեմատելի գործիքային պողպատների հետ) և ունի գերազանց քիմիական դիմադրություն, ինչը հարմար է դարձնում շատ բարձր արդյունավետ կիրառությունների համար, ինչպիսիք են հողմային տուրբինների համար շեղբերների արտադրությունը:
Նյութի բնութագրերը.
❖ Տիպիկ խտությունը՝ 7,7-8,0 գ/սմ3
❖ Ոչ մագնիսական չժանգոտվող պողպատի համաձուլվածքներ՝ 304, 316, 303
❖ Մագնիսական չժանգոտվող պողպատից համաձուլվածքներ՝ 2205 Duplex, 17-4
Ի՞նչ է մեղմ պողպատը:Ընդհանուր նշանակության խառնուրդ
Մեղմ պողպատից պատրաստված մաս 1018
Մեղմ պողպատներՆրանք նաև հայտնի են որպես ցածր ածխածնային պողպատներ և ունեն լավ մեխանիկական հատկություններ, մեծ մեքենայություն և լավ զոդում:Քանի որ դրանք համեմատաբար ցածր գնով են, արտադրողները դրանք օգտագործում են ընդհանուր նշանակության բազմաթիվ ծրագրերի համար, ինչպիսիք են ճարմանդները և հարմարանքները:Մեղմ պողպատները ենթակա են կոռոզիայի և քիմիական վնասների:
Եկեք բաժանենք հարթակում առկա մեղմ պողպատների տեսակները:
❖ Մեղմ պողպատը 1018-ը ընդհանուր օգտագործման համաձուլվածք է՝ լավ մշակման և եռակցման, ինչպես նաև գերազանց ամրություն, ուժ և կարծրություն:Այն ամենից հաճախ օգտագործվող մեղմ պողպատի համաձուլվածքն է:
❖ Թեթև պողպատ 1045-ը միջին ածխածնային պողպատ է՝ լավ եռակցման, լավ մշակման և բարձր ամրության և ազդեցության դիմադրության:
❖ Մեղմ պողպատ A36-ը սովորական կառուցվածքային պողպատ է՝ լավ եռակցությամբ:Այն հարմար է տարբեր արդյունաբերական և շինարարական ծրագրերի համար:
Նյութի բնութագրերը.
❖ Տիպիկ խտությունը՝ 7,8-7,9 գ/սմ3
❖ Մագնիսական
Ի՞նչ է լեգիրված պողպատը:Ավելի կոշտ, մաշվածության դիմացկուն խառնուրդ
Լեգիրված պողպատից պատրաստված մաս
Լեգիրված պողպատները ածխածնից բացի պարունակում են այլ համաձուլվածքային տարրեր, ինչը հանգեցնում է կարծրության, ամրության, հոգնածության և մաշվածության դիմադրության բարելավմանը:Մեղմ պողպատների նման, լեգիրված պողպատները ենթակա են կոռոզիայի և քիմիական նյութերի հարձակման:
❖ Լեգիրված պողպատ 4140-ն ունի լավ ընդհանուր մեխանիկական հատկություններ՝ լավ ամրությամբ և ամրությամբ:Այս խառնուրդը հարմար է բազմաթիվ արդյունաբերական ծրագրերի համար, սակայն խորհուրդ չի տրվում եռակցման համար:
❖ Լեգիրված պողպատը 4340-ը կարող է ջերմային մշակվել մինչև ամրության և կարծրության բարձր մակարդակ՝ պահպանելով իր լավ ամրությունը, մաշվածության դիմադրությունը և հոգնածության ուժը:Այս խառնուրդը եռակցվում է:
Նյութի բնութագրերը.
❖ Տիպիկ խտությունը՝ 7,8-7,9 գ/սմ3
❖ Մագնիսական
Ի՞նչ է գործիքային պողպատը:Բացառիկ կոշտ և դիմացկուն համաձուլվածք
Գործիքների պողպատից մշակված մաս
Գործիքների պողպատներմետաղական համաձուլվածքներ են, որոնք ունեն բացառիկ բարձր կարծրություն, կոշտություն, քայքայում և ջերմային դիմադրություն, քանի դեռ դրանք ենթարկվում ենջերմային բուժում.Դրանք օգտագործվում են արտադրական գործիքների ստեղծման համար (այստեղից էլ՝ անվանումը), ինչպիսիք են ձուլակտորները, դրոշմակնիքները և կաղապարները:
Եկեք բաժանենք գործիքների պողպատները, որոնք մենք առաջարկում ենք Hubs-ում:
❖ Գործիքների պողպատ D2-ը մաշվածության դիմացկուն համաձուլվածք է, որը պահպանում է իր կարծրությունը մինչև 425°C ջերմաստիճան:Այն սովորաբար օգտագործվում է կտրող գործիքների և ձուլվածքների արտադրության համար:
❖ Գործիքների պողպատ A2-ը օդով կարծրացած ընդհանուր նշանակության գործիքի պողպատ է՝ լավ ամրությամբ և գերազանց չափերի կայունությամբ բարձր ջերմաստիճաններում:Այն սովորաբար օգտագործվում է ներարկման համաձուլվածքների արտադրության համար:
❖ Գործիքների պողպատ O1-ը նավթով կարծրացած համաձուլվածք է՝ 65 HRC բարձր կարծրությամբ:Այն սովորաբար օգտագործվում է դանակների և կտրող գործիքների համար:
Նյութի բնութագրերը.
❖ Տիպիկ խտությունը՝ 7,8 գ/սմ3
❖ Տիպիկ կարծրություն՝ 45-65 HRC
Ի՞նչ է արույրը:Հաղորդող և կոսմետիկ համաձուլվածք
Բրասս C36000 մաս
փողայինլավ մշակելիությամբ և գերազանց էլեկտրական հաղորդունակությամբ մետաղական համաձուլվածք է, ինչը այն դարձնում է իդեալական այն ծրագրերի համար, որոնք պահանջում են ցածր շփում:Դուք հաճախ կգտնեք կոսմետիկ փողային մասեր, որոնք օգտագործվում են ճարտարապետական նպատակներով (ոսկու դետալներ):
Ահա արույրը, որը մենք առաջարկում ենք Hubs-ում:
❖ Բրասսը C36000-ը բարձր առաձգական ուժով և բնական կոռոզիոն դիմադրությամբ նյութ է:Այն ամենահեշտ մշակվող նյութերից մեկն է, ուստի այն հաճախ օգտագործվում է մեծ ծավալով ծրագրերի համար:
Նյութի բնութագրերը.
❖ Բնորոշ խտություն՝ 8,4-8,7 գ/սմ3
❖ Ոչ մագնիսական
Ինչ է ABS-ը:Նախատիպային ջերմապլաստիկ
ABS-ից պատրաստված մաս
ABSԱմենատարածված ջերմապլաստիկ նյութերից մեկն է, որն առաջարկում է լավ մեխանիկական հատկություններ, ազդեցության գերազանց ուժ, բարձր ջերմակայունություն և լավ մշակելիություն:
ABS-ն ունի ցածր խտություն, ինչը այն դարձնում է իդեալական թեթև օգտագործման համար:CNC մշակված ABS մասերը հաճախ օգտագործվում են որպես նախատիպեր՝ նախքան ներարկման համաձուլվածքներով զանգվածային արտադրությունը:
Նյութի բնութագրերը.
❖ Տիպիկ խտությունը՝ 1,00-1,05 գ/սմ3
Ինչ է նեյլոնը:Ինժեներական ջերմապլաստիկ
Նեյլոնից պատրաստված մաս
Նեյլոն(aka polyamide (PA)) ջերմապլաստիկ է, որը հաճախ օգտագործվում է ինժեներական կիրառությունների համար՝ շնորհիվ իր գերազանց մեխանիկական հատկությունների, լավ ազդեցության ուժի և բարձր քիմիական և քայքայման դիմադրության:Այն ենթակա է ջրի և խոնավության կլանման:
Նեյլոն 6-ը և նեյլոն 66-ը այն դասարաններն են, որոնք առավել հաճախ օգտագործվում են CNC հաստոցների մեջ:
Նյութի բնութագրերը.
❖ Տիպիկ խտությունը՝ 1,14 գ/սմ3
Ինչ է պոլիկարբոնատը:Թերմոպլաստիկ՝ ազդեցության ուժով
Պոլիկարբոնատից պատրաստված մաս
Պոլիկարբոնատը ջերմապլաստիկ է բարձր ամրությամբ, լավ մշակելիությամբ և ազդեցության գերազանց ուժով (ավելի լավ, քան ABS):Այն սովորաբար թափանցիկ է, բայց կարող է ներկվել տարբեր գույներով:Այս գործոնները դարձնում են այն իդեալական կիրառությունների լայն շրջանակի համար, ներառյալ հեղուկ սարքերը կամ ավտոմեքենաների ապակեպատումը:
Նյութի բնութագրերը.
❖ Բնորոշ խտություն՝ 1,20-1,22 գ/սմ3
Ի՞նչ է POM-ը (Դելրին):Ամենամշակվող CNC պլաստիկը
ՊՈՄ-ից պատրաստված մաս (Դելրին)
POM-ը սովորաբար հայտնի է Դելրին առևտրային անունով և այն ինժեներական ջերմապլաստիկ է, որն ունի պլաստմասսաների մեջ ամենաբարձր մշակելիությունը:
POM-ը (Delrin) հաճախ լավագույն ընտրությունն է CNC պլաստմասսայե մասերի մշակման ժամանակ, որոնք պահանջում են բարձր ճշգրտություն, բարձր կոշտություն, ցածր շփում, գերազանց ծավալային կայունություն բարձր ջերմաստիճաններում և շատ ցածր ջրի կլանում:
Նյութի բնութագրերը.
❖ Բնորոշ խտություն՝ 1,40-1,42 գ/սմ3
Ինչ է PTFE (տեֆլոն):Ծայրահեղ ջերմաստիճանի ջերմապլաստիկ
Մաս՝ պատրաստված PTFE-ից
PTFE, որը սովորաբար հայտնի է որպես տեֆլոն, ինժեներական ջերմապլաստիկ է՝ գերազանց քիմիական և ջերմային դիմադրությամբ և ցանկացած հայտնի պինդ շփման ամենացածր գործակիցով:Այն եզակի պլաստմասսայից է, որը կարող է դիմակայել 200 աստիճան Ցելսիուսից բարձր գործառնական ջերմաստիճանին և ակնառու էլեկտրական մեկուսիչ է:Այն նաև ունի մաքուր մեխանիկական հատկություններ և հաճախ օգտագործվում է որպես երեսպատում կամ ներդիր ժողովում:
Նյութի բնութագրերը.
❖ Տիպիկ խտությունը՝ 2,2 գ/սմ3
Ի՞նչ է HDPE-ն:Դրսի և խողովակաշարի ջերմապլաստիկ
HDPE-ից պատրաստված մի մաս
Բարձր խտության պոլիէթիլեն (HDPE)ջերմապլաստիկ է, որն ունի բարձր ամրություն և քաշ հարաբերակցությամբ, բարձր ազդեցության ուժով և լավ եղանակային դիմադրությամբ:HDPE-ն թեթև է և հարմար է բացօթյա օգտագործման և խողովակաշարերի համար:Ինչպես ABS-ը, այն հաճախ օգտագործվում է նախատիպեր ստեղծելու համար նախքան ներարկման համաձուլվածքները:
Նյութի բնութագրերը.
❖ Բնորոշ խտություն՝ 0,93-0,97 գ/սմ3
Ի՞նչ է PEEK-ը:Պլաստիկ մետաղը փոխարինելու համար
Մաս՝ պատրաստված PEEK-ից
ՆԱՅԵԼբարձր արդյունավետությամբ ինժեներական ջերմապլաստիկ է՝ գերազանց մեխանիկական հատկություններով, ջերմային կայունությամբ ջերմաստիճանների շատ լայն տիրույթում և գերազանց դիմադրությամբ քիմիական նյութերի մեծ մասի նկատմամբ:
PEEK-ը հաճախ օգտագործվում է մետաղական մասերը փոխարինելու համար՝ ուժի և քաշի բարձր հարաբերակցության պատճառով:Բժշկական դասարանները նույնպես մատչելի են, ինչը PEEK-ին հարմար է դարձնում նաև կենսաբժշկական կիրառությունների համար:
Նյութի բնութագրերը.
❖ Տիպիկ խտությունը՝ 1,32 գ/սմ3
Հաճախակի տրվող հարցեր
❖ Որո՞նք են մետաղների հետ CNC հաստոցների առավելությունները:
Մետաղները իդեալական են այնպիսի արտադրական ծրագրերի համար, որոնք պահանջում են բարձր ամրություն, կարծրություն և/կամ հուսալի դիմադրություն ծայրահեղ ջերմաստիճանների նկատմամբ:
Հոդվածի աղբյուրը՝https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Հրապարակման ժամանակը` մայիս-10-2023