Ключевые факторы, которые следует учитывать в процессе выбора материала ЧПУ

Обработка с числовым программным управлением (ЧПУ) — это семейство субтрактивных производственных процессов, в которых используются обрабатывающие станции с компьютерным управлением для формирования деталей из более крупного блока материала с помощью комбинации резки, растачивания, фрезерования и других операций.

Ключевым преимуществом процесса механической обработки является то, что он совместим с широким спектром материалов, от пластика и дерева до металла и стекловолокна. Однако тот факт, что многие материалы можно обрабатывать, не должен служить оправданием для выбора материала исключительно из-за его доступности или эстетических преимуществ — вам все равно необходимо тщательно оценить все соответствующие факторы в соответствии с требованиями вашего проекта.

Титан, например, прочен, долговечен и устойчив к ржавчине, поэтому он широко используется в медицинских имплантатах и ​​в аэрокосмической технике, тогда как нейлон, обладающий высокой стабильностью размеров и высокой износостойкостью, хорошо подходит для подшипников и деталей. части, которые будут подвергаться весу или давлению.

Процесс выбора материала должен начинаться с оценки требований конечного применения детали. На самом деле, просто отделив абсолютно необходимые функции и свойства от тех, которые просто полезны, вы можете быстро собрать пул жизнеспособных материалов в управляемый список. Это первый шаг к принятию более обоснованных решений относительно выбора материалов, но есть и другие соображения, которые могут помочь вам сузить круг наилучших вариантов.

Факторы окружающей среды

Окружающая среда, в которой деталь будет использоваться, часто является ключевым решающим фактором. Если ожидается, что компонент будет работать в необычно жарких или холодных условиях, или будет подвергаться воздействию пламени, УФ-излучения или агрессивных химикатов, то он должен быть спроектирован так, чтобы выдерживать такие условия. Ключевым компонентом эффективного дизайна будет выбор подходящего материала для работы.

Яркими примерами являются медицинские и пищевые материалы. Помимо того, что они безопасны для личного использования (например, гарантированно не выщелачиваются), они должны выдерживать стерилизацию щелочными химическими веществами и/или температуру автоклава.

Электрические факторы

Если ваша деталь должна быть электропроводной или изолирующей, выбор лучшего материала для работы имеет первостепенное значение. Например, нейлон 6/6 — хороший изолятор, а медь — отличный проводник, поэтому крайне важно, чтобы каждый из них использовался по назначению.

Механические факторы

Конечное применение детали должно информировать о выборе материала для ЧПУ, особенно если приложение связано с нагрузкой, износом или другими внешними силами. То, что вы ожидаете от жестких и долговечных компонентов из нержавеющей стали, сильно отличается от того, что вы ожидаете от поликарбоната (ПК), HDPE и других металлов, таких как латунь или алюминий.

Точное определение желаемых свойств, таких как прочность на растяжение или сжатие, гибкость, ударопрочность, износостойкость и т. д., может помочь выделить конкретные материалы, которые лучше всего подходят для функции детали.

Косметические аспекты

Внешний вид может быть второстепенным фактором для многих продуктовых команд, но для некоторых частей эстетика имеет решающее значение, особенно для потребительских товаров. Команды разработчиков могут искать материалы с определенными косметическими параметрами, включая отделку поверхности, прозрачность или цвет.

Пластмассы, как правило, доступны в широком диапазоне цветов, в то время как большинство металлов можно окрашивать с помощью постобработки. Кроме того, отделка поверхности — будь то полированный глянец или нескользящая текстура — часто может улучшить деталь как с эстетической, так и с функциональной точек зрения.

Допуски

Допуски на размеры детали влияют на все:от выбора материала до проектирования станков с ЧПУ, режущих инструментов и производственных затрат. Разные материалы по-разному реагируют на силы резания, и некоторые из них легче поддаются механической обработке. Это приводит к достижимым допускам, которые немного различаются между материалами даже на одном и том же оборудовании.

Если вас беспокоят жесткие воспроизводимые допуски, важно понимать возможные допуски для выбранного материала. И если допуски на размеры не имеют решающего значения для конкретной детали, их ослабление потенциально может сократить время и расходы, связанные с обработкой детали.

Материальные затраты

Конечно, материальные затраты являются важным фактором для большинства продуктовых команд, перед которыми часто стоит задача разработки инновационных решений с ограниченным бюджетом. Скажем, вы нашли идеальный материал для детали, которую проектируете, но это непомерно дорого. Чем вы занимаетесь?

В некоторых случаях следующий лучший вариант может быть очевиден, но вам также может потребоваться пойти на некоторые компромиссы и тщательно взвесить функциональность, прочность, твердость и другие факторы различных материалов. Это позволит вам определить материал или материалы, которые наилучшим образом соответствует вашим конкретным требованиям проекта.

Упрощение процесса выбора материала ЧПУ

Ваш выбор материала влияет практически на все аспекты жизненного цикла продукта — от прототипирования и производства до того, как он выдерживает естественный износ при окончательном применении. Выбор материала является важной частью обеспечения того, чтобы деталь функционировала должным образом.

Учитывая широкий спектр потенциальных материалов, доступных инженерам и группам разработчиков, наличие надежного партнера-производителя, такого как Fast Radius, который поможет вам в процессе выбора продукта, может значительно упростить этот процесс. Наша команда занимается оптимизацией дизайна, разработкой продуктов, проектированием материалов, производством по требованию и услугами по выполнению заказов.

Кроме того, располагая собственными станками и командой опытных инженеров-программистов и машинистов, мы являемся лидером отрасли в области обработки с ЧПУ — мы обеспечиваем производство деталей для конечного использования, а также высокоэффективных многопроцессорных станков. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как мы можем воплотить ваше видение в реальность.

Вы можете узнать больше об обработке пластиковых деталей, различных стилях обработки с ЧПУ, быстром прототипировании с ЧПУ и других темах, посетив ресурсный центр Fast Radius.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату