¿Cómo elegir el material de mecanizado CNC adecuado?

Los materiales están mal, ¡todo en vano! Para producir productos satisfactorios, la elección de los materiales es el paso más básico y el paso más crítico. El mecanizado CNC puede elegir muchos materiales, incluidos materiales metálicos, materiales no metálicos y materiales compuestos.

Los materiales metálicos comunes incluyen acero, aleación de aluminio, aleación de cobre, acero inoxidable, etc. Los materiales no metálicos son plásticos de ingeniería, nailon, baquelita, resina epoxi, etc. Los materiales compuestos son plástico reforzado con fibra, resina epoxi reforzada con fibra de carbono, aluminio reforzado con fibra de vidrio, etc.

Los diferentes materiales tienen diferentes propiedades físicas y mecánicas, y la selección correcta del material adecuado es fundamental para el rendimiento, la precisión y la durabilidad de la pieza. A partir de mi propia experiencia, este artículo compartirá con usted cómo elegir materiales adecuados y de bajo costo entre muchos materiales de procesamiento.

Primero, debemos determinar el uso final del producto y sus partes. Por ejemplo, es necesario desinfectar el equipo médico, calentar las loncheras en el horno de microondas, usar cojinetes, engranajes, etc. para soportar cargas y fricción de rotación múltiple.

Luego de determinar el uso, partiendo de las necesidades reales de aplicación del producto, se investiga el uso del producto, se analizan sus requisitos técnicos y ambientales, y estas necesidades se transforman en las características del material. Por ejemplo, es posible que partes de equipos médicos tengan que soportar el calor extremo de un autoclave; Los rodamientos, engranajes y otros materiales tienen requisitos de resistencia al desgaste, resistencia a la tracción y resistencia a la compresión. Principalmente se puede analizar desde los siguientes puntos:

01 Requisitos ambientales

Analizar el escenario de uso real y el entorno del producto; Por ejemplo: ¿Cuál es la temperatura de trabajo a largo plazo del producto, la temperatura de trabajo más alta/más baja, respectivamente, perteneciente a temperatura alta o baja? ¿Existen requisitos de protección UV en interiores o exteriores? ¿Está en un ambiente seco o húmedo y corrosivo? Etc.

02 Requisitos técnicos

Según los requisitos técnicos del producto, se analizan las capacidades requeridas, que pueden cubrir una variedad de factores relacionados con la aplicación. Por ejemplo: ¿cuál de las capacidades del producto debe ser conductora, aislante o antiestática? ¿Se requiere disipación de calor, conductividad térmica o retardante de llama? ¿Necesita exposición a disolventes químicos? Etc.

03 Requisitos de Rendimiento Físico

Analice las propiedades físicas requeridas de la pieza en función del uso previsto del producto y el entorno en el que se utilizará. Para piezas sometidas a altos esfuerzos o desgaste, factores como la fuerza, la tenacidad y la resistencia al desgaste son críticos; Para piezas expuestas a altas temperaturas durante mucho tiempo, se requiere una buena estabilidad térmica.

04 Requisitos de apariencia y tratamiento superficial.

La aceptación en el mercado del producto depende en gran medida de la apariencia, el color y la transparencia de los diferentes materiales son diferentes, el acabado y el correspondiente tratamiento superficial también son diferentes. Por lo tanto, de acuerdo con los requisitos estéticos del producto, se deben seleccionar los materiales de procesamiento.

05 Consideraciones sobre el rendimiento del procesamiento

Las propiedades de mecanizado del material afectarán el proceso de fabricación y la precisión de la pieza. Por ejemplo, aunque el acero inoxidable es resistente a la oxidación y a la corrosión, su dureza es alta y es fácil desgastar la herramienta durante el procesamiento, lo que genera costos de procesamiento muy altos y no es un buen material para procesar. La dureza del plástico es baja, pero es fácil de ablandar y deformar durante el proceso de calentamiento, y la estabilidad es pobre, lo que debe seleccionarse de acuerdo con las necesidades reales.

Debido a que los requisitos de aplicación reales del producto se componen de varios contenidos, puede haber varios materiales que cumplan con los requisitos de aplicación de un producto; O la situación en la que la selección óptima de diferentes requisitos de aplicación corresponde a diferentes materiales; Podemos terminar con varios materiales que cumplan con nuestros requisitos específicos. Por lo tanto, una vez definidas claramente las propiedades del material deseadas, el paso de selección restante es buscar el material que mejor se adapte a esas propiedades.

La selección de materiales candidatos comienza con una revisión de los datos de las propiedades del material; por supuesto, no es posible investigar miles de materiales aplicados y no es necesario hacerlo. Podemos empezar por la categoría de materiales y primero decidir si necesitamos materiales metálicos, materiales no metálicos o materiales compuestos. Luego, los resultados del análisis previo, correspondientes a las características del material, limitan la selección de materiales candidatos. Finalmente, la información del costo del material se utiliza para seleccionar el material más adecuado para el producto entre varios materiales candidatos.

En la actualidad, Honscn ha seleccionado y lanzado una serie de materiales adecuados para el procesamiento, que han sido una opción popular para nuestros clientes.

Los materiales metálicos se refieren a materiales con propiedades como brillo, ductilidad, fácil conducción y transferencia de calor. Su desempeño se divide principalmente en cuatro aspectos, a saber: propiedades mecánicas, propiedades químicas, propiedades físicas y propiedades de proceso. Estas propiedades determinan el ámbito de aplicación del material y la racionalidad de la aplicación, lo cual es una referencia importante para nosotros a la hora de elegir materiales metálicos. A continuación se presentarán dos tipos de materiales metálicos, aleaciones de aluminio y aleaciones de cobre, que tienen diferentes propiedades mecánicas y características de procesamiento.

Hay más de 1000 grados de aleaciones de aluminio registrados en el mundo, cada marca y significado son diferentes, diferentes grados de aleación de aluminio en dureza, resistencia, procesabilidad, decoración, resistencia a la corrosión, soldabilidad y otras propiedades mecánicas y químicas existen diferencias obvias. , Cada uno tiene sus fortalezas y debilidades.

dureza

La dureza se refiere a su capacidad para resistir rayones o hendiduras. Tiene una relación directa con la composición química de la aleación y los diferentes estados tienen diferentes efectos sobre la dureza del aluminio. La dureza afecta directamente a la velocidad de corte y al tipo de material de herramienta que se puede utilizar en el mecanizado CNC.

De la mayor dureza que se puede conseguir, serie 7 > 2 Serie > 6 Serie > 5 Serie > 3 Serie > 1 serie.

intensidad

La resistencia se refiere a su capacidad para resistir la deformación y la fractura; los indicadores comúnmente utilizados incluyen el límite elástico, la resistencia a la tracción, etc.

Es un factor importante que debe considerarse en el diseño del producto, especialmente cuando se utilizan componentes de aleación de aluminio como piezas estructurales; se debe seleccionar la aleación adecuada de acuerdo con la presión a la que se somete.

Existe una relación positiva entre dureza y resistencia: la resistencia del aluminio puro es la más baja y la resistencia de las aleaciones tratadas térmicamente de las series 2 y 7 es la más alta.

densidad

La densidad se refiere a su masa por unidad de volumen y a menudo se usa para calcular el peso de un material.

La densidad es un factor importante para una variedad de aplicaciones diferentes. Dependiendo de la aplicación, la densidad del aluminio tendrá un impacto significativo en su uso. Por ejemplo, el aluminio liviano y de alta resistencia es ideal para aplicaciones industriales y de construcción.

La densidad del aluminio es de unos 2700 kg/m.³, y el valor de densidad de los diferentes tipos de aleaciones de aluminio no cambia mucho.

Resistencia a la corrosión

La resistencia a la corrosión se refiere a su capacidad para resistir la corrosión cuando está en contacto con otras sustancias. Incluye resistencia a la corrosión química, resistencia a la corrosión electroquímica, resistencia a la corrosión por tensión y otras propiedades.

El principio de selección de la resistencia a la corrosión debe basarse en su ocasión de uso; la aleación de alta resistencia utilizada en un ambiente corrosivo debe usar una variedad de materiales compuestos anticorrosión.

En general, la resistencia a la corrosión del aluminio puro de la serie 1 es la mejor, la serie 5 tiene un buen rendimiento, seguida de las series 3 y 6, y las series 2 y 7 son deficientes.

procesabilidad

La maquinabilidad incluye conformabilidad y maquinabilidad. Debido a que la conformabilidad está relacionada con el estado, después de seleccionar el grado de aleación de aluminio, también es necesario considerar el rango de resistencia de cada estado; generalmente los materiales de alta resistencia no son fáciles de formar.

Si el aluminio se va a doblar, estirar, embutir profundamente y otros procesos de conformado, la conformabilidad del material completamente recocido es la mejor y, por el contrario, la conformabilidad del material tratado térmicamente es la peor.

La maquinabilidad de la aleación de aluminio tiene una gran relación con la composición de la aleación; generalmente la maquinabilidad de una aleación de aluminio de mayor resistencia es mejor; por el contrario, la maquinabilidad de baja resistencia es pobre.

Para moldes, piezas mecánicas y otros productos que deben cortarse, la maquinabilidad de la aleación de aluminio es una consideración importante.

Propiedades de soldadura y flexión.

La mayoría de las aleaciones de aluminio se sueldan sin problemas. En particular, algunas aleaciones de aluminio de la serie 5 están especialmente diseñadas para consideraciones de soldadura; Relativamente hablando, algunas aleaciones de aluminio de las series 2 y 7 son más difíciles de soldar.

Además, la aleación de aluminio de la serie 5 también es la más adecuada para doblar una clase de productos de aleación de aluminio.

Propiedad decorativa

Cuando el aluminio se aplica a la decoración o en algunas ocasiones específicas, es necesario procesar su superficie para obtener el color y la organización superficial correspondientes. Esta situación obliga a centrarnos en las propiedades decorativas de los materiales.

Las opciones de tratamiento de superficies de aluminio incluyen anodizado y pulverización. En general, los materiales con buena resistencia a la corrosión tienen excelentes propiedades de tratamiento superficial.

Otras características

Además de las características anteriores, existen conductividad eléctrica, resistencia al desgaste, resistencia al calor y otras propiedades que debemos considerar más en la selección de materiales.

oricalco

El latón es una aleación de cobre y zinc. Se puede obtener latón con diferentes propiedades mecánicas cambiando el contenido de zinc en el latón. Cuanto mayor sea el contenido de zinc en el latón, mayor será su resistencia y su plasticidad ligeramente menor.

El contenido de zinc del latón utilizado en la industria no supera el 45%, y el contenido de zinc será quebradizo y empeorará el rendimiento de la aleación. Agregar un 1% de estaño al latón puede mejorar significativamente la resistencia del latón al agua de mar y a la corrosión de la atmósfera marina, por lo que se le llama "latón marino".

El estaño puede mejorar la maquinabilidad del latón. El latón con plomo se conoce comúnmente como cobre estándar nacional fácil de cortar. El objetivo principal de agregar plomo es mejorar la maquinabilidad y la resistencia al desgaste, y el plomo tiene poco efecto sobre la resistencia del latón. El cobre tallado es también una especie de latón al plomo.

La mayoría de los latones tienen buen color, procesabilidad, ductilidad y son fáciles de galvanizar o pintar.

cobre rojo

El cobre es cobre puro, también conocido como cobre rojo, tiene buena conductividad eléctrica y térmica, excelente plasticidad, fácil prensado en caliente y procesamiento de presión en frío, se puede convertir en placas, varillas, tubos, alambres, tiras, láminas y otros tipos de cobre.

Una gran cantidad de productos que requieren buena conductividad eléctrica como cobre electrocorroído y barras conductoras para la fabricación de electroerosión, instrumentos magnéticos e instrumentos que deben ser resistentes a interferencias magnéticas, como brújulas e instrumentos de aviación.

No importa qué tipo de material, un solo modelo básicamente no puede cumplir con todos los requisitos de rendimiento de un producto al mismo tiempo y no es necesario. Debemos establecer la prioridad de diversos desempeños de acuerdo con los requisitos de desempeño del producto, el uso del medio ambiente, el proceso de procesamiento y otros factores, una selección razonable de materiales y un control razonable de los costos bajo la premisa de garantizar el desempeño.

Comienza con el hardware, no termina con el hardware. Honscn se compromete a brindar un servicio integral de cadena industrial de sujetadores/CNC.