Материалы для станков с ЧПУ:лучший выбор для вашего проекта

Если вы закончили проектирование своей детали, но не уверены, какой материал выбрать, вы попали в нужное место. При обработке на станках с ЧПУ можно использовать несколько основных типов материалов:металлы, пластмассы, керамику, композиты и дерево.

Каждый материал имеет уникальные характеристики и проблемы, которые влияют на свойства конечного продукта и общий производственный процесс. В этой статье мы рассмотрим типы материалов, которые можно обрабатывать, и поможем выбрать подходящий материал для вашего продукта.

5 типов материалов, используемых в станках с ЧПУ

Основными категориями материалов, используемых при обработке с ЧПУ, являются металлы, пластмассы, керамика, композиты и дерево. В этих категориях существует множество уникальных материалов, каждый из которых имеет определенные свойства. Следующие рекомендации представляют собой общий подход к выбору материалов для прецизионного производства, поэтому вам следует проконсультироваться со специалистом при поиске конкретных свойств.

Металлы №1

Металлы являются наиболее распространенными материалами для обработки на станках с ЧПУ. Металлы, обработанные на станках с ЧПУ, регулярно используются в аэрокосмической, автомобильной, электронной и даже медицинской сферах. Сталь, алюминий, латунь, медь и титан поддаются механической обработке.

Подробнее: Лучшие металлы для обработки на станках с ЧПУ

#2 Пластик

Пластмассы являются еще одним распространенным материалом, который производители станков с ЧПУ могут использовать для компонентов холодильного оборудования, электроники, игрушек, спорта и других отраслей промышленности. К пластмассам, которые обычно подвергаются механической обработке, относятся акрил, поликарбонат, ПВХ и даже нейлон.

Подробнее: Лучшие пластмассы для обработки на станках с ЧПУ

#3 Керамика

Хотя обработка керамики с ЧПУ сложна, она находит применение в некоторых передовых приложениях. Компоненты двигателя космического челнока, броня танков и сверхпроводники — вот некоторые примеры обработанной керамики. Из-за их хрупкости для изготовления прочной и надежной керамической детали требуются сложные операции обработки.

Композиты №4

Композиты — еще один материал, который может быть невероятно сложным для обработки на станках с ЧПУ. Действительно, для их завершения часто требуются алмазные инструменты и 5-осевые станки с ЧПУ. Механически обработанные композиты чрезвычайно полезны для автомобильной, аэрокосмической и энергетической промышленности.

#5 Дерево

Наконец, есть категория дерева. Обработка дерева с ЧПУ обычно ограничивается более художественными применениями, такими как мебель и украшения. Однако его также можно использовать в некоторых структурных приложениях.

Как мы уже отмечали, некоторые классы материалов труднее обрабатывать, чем другие. Вам может быть интересно, какие свойства определяют обрабатываемость и будет ли конкретный материал хорошим выбором для вашего проекта. Чтобы помочь вам выбрать материал для станков с ЧПУ, который лучше всего подходит для вашего проекта, мы более подробно рассмотрим свойства, которые вам, возможно, придется учитывать.

Основные факторы, которые следует учитывать при выборе материала

Твердость

Цифровой измеритель твердости материалов
(Твердомеры, CC BY-SA 4.0, через Wikimedia Commons)

Твердость напрямую влияет на скорость резания и тип материала инструмента, который можно использовать в процессе обработки с ЧПУ. Использование очень твердого материала, например титана, усложняет обработку и требует более твердого инструмента.

Более твердые материалы также могут сделать процесс резки медленнее, чем обычно, увеличивая трудозатраты. С другой стороны, очень мягкие материалы, такие как полимеры, могут легко деформироваться во время обработки, что требует использования специальных инструментов и более медленных рабочих скоростей, чтобы обеспечить формирование стружки, а не просто обтекание инструмента пластиком.

Оба эти фактора могут повлиять на эксплуатационные расходы. Латунь, алюминиевые сплавы, низкоуглеродистые стали и некоторые поликарбонаты – одни из самых простых в обработке материалов, в результате чего затраты на обработку обычно ниже.

Подробнее: Как сравнить твердость инженерных материалов

Подвод тепла

Капля затвердевшего расплавленного олова
(Jurii, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons)

Тепловложение является еще одной важной переменной, которую следует учитывать, поскольку теплопроводность, температуры плавления и реакции на тепло различны для каждого материала. Например, если температура плавления очень низкая, как в случае с оловом, может быть сложно обрабатывать без частичного или полного плавления материала.

Подвод тепла от механической обработки также может иметь более тонкие эффекты, влияющие на твердость и прочность материала на микроструктурном уровне. Еще одно соображение, связанное с подводом тепла, связано с деформацией, когда нагретый материал размягчается, а остаточные напряжения могут повлиять на форму продукта.

Отжиг, использование более подходящего инструмента для обработки и альтернативные охлаждающие жидкости являются потенциальными решениями в зависимости от обрабатываемого сырья и доступного бюджета. В случае пластмасс отжиг может снять остаточные напряжения и ограничить деформацию.

Отделка поверхности

Чистота поверхности — еще один важный фактор, о котором следует помнить, поскольку различные материалы могут давать очень грубую поверхность после механической обработки. Помимо эстетики продукта, на карту может быть поставлена ​​его функциональность.

Детали с сопрягаемыми поверхностями могут плохо герметизироваться или увеличивать трение, что нежелательно для некоторых применений. Кроме того, некоторые виды керамики и пластика, такие как акрил, могут образовывать матовые поверхности после обработки на станках с ЧПУ, что ограничивает их использование в качестве прозрачных окон.

Какой материал лучше всего подходит для вашего проекта?

По правде говоря, это зависит от целей, которые вы ставите перед своим проектом. Хотя это очень общий ответ, существует широкий спектр материалов, доступных для обработки на станках с ЧПУ, и все они обладают уникальными свойствами. Такие материалы, как мягкая сталь, алюминий, латунь, медь и некоторые пластмассы, обычно хорошо поддаются механической обработке, что снижает общие затраты на обработку.

Мы надеемся, что в этом блоге вы найдете полезные советы, которые помогут сузить круг выбора. Если вы не уверены, какой материал лучше всего подходит для вашего продукта, эксперты Gensun могут помочь вам выбрать лучший материал для вашего проекта.