Die ultimative Anleitung zu CNC -Bearbeitungsmaterialien: So wählen Sie das beste Metall/Kunststoff für Ihr Projekt aus

Kernprinzipien für die Auswahl von CNC -Bearbeitungsmaterialien

1. Leistungsanforderungen : Stärke, Härte, Korrosionsbeständigkeit, thermische Leitfähigkeit usw.
2. Verarbeitbarkeit : Einfaches Schneiden, Werkzeugverschleißrate und optimale Bearbeitungsparameter (z. B. Spindelgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit).
3. Kostenkontrolle : Rohstoffpreise, Verarbeitungskosten und Nachbehandlungskosten.
4. Umweltauswirkungen : Einhaltung von Nachhaltigkeitstrends, wie der Verwendung biologisch abbaubarer Materialien.

Metallische Materialien: Die industriellen "harten Jungs"

1. Aluminium

• Schlüsseleigenschaften :
  • Leichte, stark korrosionsbeständige, ausgezeichnete thermische und elektrische Leitfähigkeit.
  • Häufige Noten: 6061 (ausgewogene Leistung) und 7075 (Ultrahöhe Festigkeit für die Luft- und Raumfahrt).
• Anwendungen :
  • Unterhaltungselektronikgehäuse (z. B. Telefonrahmen), Automobilteile, Drohnen -Skelette.
• Bearbeitungstipps :
  • Hochgeschwindigkeitsabschnitte reduziert die thermische Verformung; Verwenden Sie Carbid -Werkzeuge, um eine Haftung zu verhindern.
  • Oberflächenbehandlungen wie die Anodierung erhöhen Verschleißfestigkeit und Ästhetik.

2. Edelstahl

• Schlüsseleigenschaften :
  • Außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit (316 Edelstahl ist ideal für Meeres- und medizinische Umgebungen).
  • Höhere Härte als Aluminium, die beschichtete Werkzeuge und Kühlmittel für die Bearbeitung erfordert.
• Anwendungen :
  • Medizinprodukte, Küchenwerkzeuge, Außengeräte.
• Bearbeitungstipps :
  • 304 Edelstahl bietet die beste Kosten für den allgemeinen Gebrauch. 316 ist teurer, aber korrosionsresistenter.

3. Titanlegierung

• Schlüsseleigenschaften :
  • Unübertroffenes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Hochtemperaturbeständigkeit und Biokompatibilität, jedoch mit extrem hohen Bearbeitungskosten.
  • Benötigt spezielle Werkzeuge und Schneiden mit niedrigem Geschwindigkeit, um eine wärmeinduzierte Verformung zu vermeiden.
• Anwendungen :
  • Luft- und Raumfahrtkomponenten, medizinische Implantate, Luxusuhren.
• Trend : Seit 2023 haben Titanlegierungen eine steigende Verwendung in der Unterhaltungselektronik (z. B. Telefonrahmen) verzeichnet, obwohl die Ertragsraten niedrig bleiben (30%-40%) und die Bearbeitungszeit 3-4-mal länger als Aluminium.

4. Kupfer und Legierungen

• Schlüsseleigenschaften :
  • Ausgezeichnete thermische und elektrische Leitfähigkeit; Messing (Kupfer-Zink-Legierung) ist leicht zu maschinell und korrosionsbeständig.
  • Eine weiche Textur erfordert eine kontrollierte Schnitttiefe, um eine Verformung zu vermeiden.
• Anwendungen :
  • Leiterplatten, Kühlkörper, dekorative Gegenstände.

5. Kohlenstoffstahl

• Schlüsseleigenschaften :
  • Hohe Festigkeit, niedrige Kosten, aber schlechte Korrosionsbeständigkeit (erfordert eine Oberflächenbehandlung wie eine Galvanisierung).
• Anwendungen :
  • Mechanische Befestigungselemente, strukturelle Komponenten.

Kunststoffmaterialien: Die industriellen "vielseitigen Spieler"

1. ABS -Plastik

• Schlüsseleigenschaften :
  • Starke Schlagfestigkeit, leicht zu färben, erschwinglich—Ideal für schnelle Prototypen.
• Anwendungen :
  • Schutzhülsen, Automobilteile, Spielzeug.
• Bearbeitungstipps :
  • Steuerungstemperatur, um Materialien und Verformung zu verhindern.

2. Nylon (PA)

• Schlüsseleigenschaften :
  • Ausgezeichneter Verschleißfestigkeit und Selbstglagen; Glasfaserverstärkung kann die Festigkeit verbessern.
• Anwendungen :
  • Zahnräder, Lager, Gleitkomponenten.
• Bearbeitungstipps :
  • Trocknen Sie das Material vor der Bearbeitung, um feuchtigkeitsbedingte dimensionale Fehler zu reduzieren.

3. Acryl (PMMA)

• Schlüsseleigenschaften :
  • Hohe Transparenz und Starrheit (eine Glasalternative), aber anfällig für Risse.
• Anwendungen :
  • Optische Komponenten, Anzeigeständer, dekorative Panels.
• Bearbeitungstipps :
  • Verwenden Sie scharfe Werkzeuge und Schneiden mit niedrigem Geschwindigkeit, um die Oberflächenkratzer zu minimieren.

4. Polycarbonat (PC)

• Schlüsseleigenschaften :
  • Resistenz mit hoher Wirkung, Wärmetoleranz und Transparenz—Ideal für Teile, die Zähigkeit benötigen.
• Anwendungen :
  • Kugelsicheres Glas, Helme, elektronische Komponentenhülsen.

5. PEEK

• Schlüsseleigenschaften :
  • Hält die Starrheit bei hohen Temperaturen, ausgezeichnete chemische Resistenz, jedoch mit hohen Kosten.
• Anwendungen :
  • Luft- und Raumfahrtteile, Halbleiterkomponenten, Dichtungen für Hochtemperaturumgebungen.

6. UHMW-PE

• Schlüsseleigenschaften :
  • Extrem hoher Verschleißfestigkeit, geringer Reibungskoeffizient, aber herausfordernd zu maschinell.
• Anwendungen :
  • Lager, Zahnräder, Förderbänder.

Umweltfreundliche Materialien: die nachhaltige Zukunft

• Cellulose -Nanokristalle (CNC) :
  • Abgeleitet von Pflanzen, biologisch abbaubar, verwendet für strukturelle Farbbeschichtungen in Mode und Dekor.
• Schützende Tinten auf Wasserbasis :
  • Bereitstellen Sie die Oberflächenmaskierung während der Bearbeitung, umweltfreundlich und leicht angewendet.
• Biologisch abbaubare Kunststoffe :
  • Wie PLA (Polylactsäure), geeignet für umweltfreundliche Verpackungen und Einwegprodukte.

Kosten und Leistung ausbalancieren

1. Materialsubstitution :
   • Verwenden Sie ABS anstelle von PC für Kosteneinsparungen oder entscheiden Sie sich für kostengünstige Inlandsmaterialien.
2. Prozessoptimierung :
   • Passen Sie die Bearbeitungsparameter (z. B. niedrigere Spindelgeschwindigkeit, höhere Vorschubgeschwindigkeit) an, um die Werkzeugverschleiß- und Zykluszeit zu verkürzen.
3. Produktionsskala :
   • Standardmaterialien eignen sich am besten für die Produktion mit geringem Volumen. Große Produktion kann kundenspezifische Materialien für eine bessere Leistung rechtfertigen.

Bearbeitungsparameter und Auswahl der Ausrüstung

• Metalle :
  • Aluminium: Hochgeschwindigkeitsschnitt (9.554 U / min), Carbid-Werkzeuge.
  • Titanlegierung: Niedriggeschwindigkeitsschnitte (15.286 U / min), spezielle beschichtete Werkzeuge.
• Kunststoff :
  • ABS: Kontrollwärme, um zu schmelzen.
  • POM: Verwenden Sie scharfe Werkzeuge für die Eingangsbearbeitung, um das Kleben zu verhindern.

Beispiele in realer Welt: Materialauswahl nach Industrie

1. Unterhaltungselektronik :
   • Telefonrahmen: Aluminium (kostengünstig) oder Titanlegierung (Premium-Modelle).
   • Optische Komponenten: Acryl oder PC für hohe Präzision.
2. Automobil :
   • Motorteile: Aluminium oder hochfestes Stahl zur Wärme- und Verschleißfestigkeit.
   • Innenkomponenten: ABS oder Nylon für ein Gleichgewicht zwischen Ästhetik und Haltbarkeit.
3. Medizinprodukte :
   • Implantate: Titanlegierung oder Edelstahl für Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit.
   • Gerätehülsen: PC oder Blick auf sterile Umgebungsanforderungen.

Zukünftige Trends: Intelligenz und Nachhaltigkeit

• Programmierung von AI-betrieben : Autogeneratbearbeitungscode für höhere Effizienz und Präzision.
• Grüne Bearbeitung : Übernehmen Sie umweltfreundliche Werkzeuge und Kühlmittel, um CO2-Fußabdrücke zu senken.
• Innovative Materialien : Flexible Keramik, transparentes Holz und andere Materialien der nächsten Generation.

Abschluss