Comment choisir le bon matériau d'usinage CNC ?

Les matériaux sont faux, en vain ! Afin de fabriquer des produits satisfaisants, le choix des matériaux est l’étape la plus fondamentale et la plus critique. L'usinage CNC peut choisir de nombreux matériaux, notamment des matériaux métalliques, des matériaux non métalliques et des matériaux composites.

Les matériaux métalliques courants comprennent l'acier, l'alliage d'aluminium, l'alliage de cuivre, l'acier inoxydable, etc. Les matériaux non métalliques sont les plastiques techniques, le nylon, la bakélite, la résine époxy, etc. Les matériaux composites sont le plastique renforcé de fibres, la résine époxy renforcée de fibres de carbone, l'aluminium renforcé de fibres de verre, etc.

Différents matériaux ont des propriétés physiques et mécaniques différentes, et la sélection correcte du bon matériau est essentielle à la performance, à la précision et à la durabilité de la pièce. Partant de ma propre expérience, cet article partagera avec vous comment choisir des matériaux peu coûteux et adaptés parmi de nombreux matériaux de transformation.

Tout d’abord, nous devons déterminer l’utilisation finale du produit et de ses pièces. Par exemple, le matériel médical doit être désinfecté, les boîtes à lunch doivent être chauffées au four à micro-ondes, les roulements, les engrenages, etc. doivent être utilisés pour supporter des charges et pour des frictions de rotation multiples.

Après avoir déterminé l'utilisation, à partir des besoins réels d'application du produit, l'utilisation du produit est étudiée, ses exigences techniques et ses exigences environnementales sont analysées, et ces besoins sont transformés en caractéristiques du matériau. Par exemple, certaines parties d’équipements médicaux peuvent devoir résister à la chaleur extrême d’un autoclave ; Les roulements, engrenages et autres matériaux ont des exigences en matière de résistance à l'usure, de résistance à la traction et de résistance à la compression. Peut principalement être analysé à partir des points suivants:

01 Exigences environnementales

Analyser le scénario d'utilisation réel et l'environnement du produit ; Par exemple : quelle est la température de fonctionnement à long terme du produit, la température de fonctionnement la plus élevée/la plus basse, respectivement, appartenant à une température élevée ou basse ? Existe-t-il des exigences en matière de protection UV à l’intérieur ou à l’extérieur ? Est-ce dans un environnement sec ou un environnement humide et corrosif ? Etc.

02 Exigences techniques

Selon les exigences techniques du produit, les capacités requises sont analysées, qui peuvent couvrir une gamme de facteurs liés à l'application. Par exemple : le produit doit avoir des capacités conductrices, isolantes ou antistatiques ? La dissipation thermique, la conductivité thermique ou le retardateur de flamme sont-ils requis ? Avez-vous besoin d’une exposition à des solvants chimiques ? Etc.

03 Exigences de performance physique

Analyser les propriétés physiques requises de la pièce en fonction de l'utilisation prévue du produit et de l'environnement dans lequel il sera utilisé. Pour les pièces soumises à des contraintes ou à une usure élevées, des facteurs tels que la résistance, la ténacité et la résistance à l'usure sont critiques ; Pour les pièces exposées à des températures élevées pendant une longue période, une bonne stabilité thermique est requise.

04 Exigences d’apparence et de traitement de surface

L'acceptation du produit sur le marché dépend en grande partie de son aspect, la couleur et la transparence des différents matériaux sont différentes, la finition et le traitement de surface correspondant sont également différents. Par conséquent, en fonction des exigences esthétiques du produit, les matériaux de transformation doivent être sélectionnés.

05 Considérations sur les performances de traitement

Les propriétés d'usinage du matériau affecteront le processus de fabrication et la précision de la pièce. Par exemple, bien que l'acier inoxydable soit résistant à la rouille et à la corrosion, sa dureté est élevée et il est facile d'user l'outil pendant le traitement, ce qui entraîne des coûts de traitement très élevés, et ce n'est pas un bon matériau à traiter. La dureté du plastique est faible, mais il est facile de ramollir et de se déformer pendant le processus de chauffage, et la stabilité est mauvaise, ce qui doit être sélectionné en fonction des besoins réels.

Étant donné que les exigences d'application réelles du produit sont composées d'un certain nombre de contenus, plusieurs matériaux peuvent répondre aux exigences d'application d'un produit ; Ou la situation dans laquelle la sélection optimale des différentes exigences d'application correspond à différents matériaux ; Nous pouvons nous retrouver avec plusieurs matériaux répondant à nos exigences spécifiques. Par conséquent, une fois les propriétés du matériau souhaitées clairement définies, l’étape de sélection restante consiste à rechercher le matériau qui correspond le mieux à ces propriétés.

La sélection des matériaux candidats commence par un examen des données sur les propriétés des matériaux. Bien entendu, il n'est pas possible d'étudier des milliers de matériaux appliqués, et cela n'est pas nécessaire. Nous pouvons partir de la catégorie des matériaux et décider d’abord si nous avons besoin de matériaux métalliques, de matériaux non métalliques ou de matériaux composites. Ensuite, les résultats de l’analyse précédente, correspondant aux caractéristiques des matériaux, permettent de restreindre la sélection des matériaux candidats. Enfin, les informations sur le coût des matériaux sont utilisées pour sélectionner le matériau le plus approprié pour le produit parmi un certain nombre de matériaux candidats.

À l'heure actuelle, Honscn a sélectionné et lancé un certain nombre de matériaux adaptés au traitement, qui ont été un choix populaire auprès de nos clients.

Les matériaux métalliques font référence à des matériaux possédant des propriétés telles que le lustre, la ductilité, la conduction facile et le transfert de chaleur. Ses performances sont principalement divisées en quatre aspects, à savoir : propriétés mécaniques, propriétés chimiques, propriétés physiques, propriétés de procédé. Ces propriétés déterminent le champ d’application du matériau et la rationalité de l’application, ce qui constitue pour nous une référence importante dans le choix des matériaux métalliques. Ce qui suit présentera deux types de matériaux métalliques, l'alliage d'aluminium et l'alliage de cuivre, qui ont des propriétés mécaniques et des caractéristiques de traitement différentes.

Il existe plus de 1000 qualités d'alliage d'aluminium enregistrées dans le monde, chaque nom de marque et sa signification sont différents, différentes qualités d'alliage d'aluminium en termes de dureté, de résistance, de transformabilité, de décoration, de résistance à la corrosion, de soudabilité et d'autres propriétés mécaniques et chimiques, il existe des différences évidentes. , Chacun a ses forces et ses faiblesses.

dureté

La dureté fait référence à sa capacité à résister aux rayures ou aux indentations. Cela a une relation directe avec la composition chimique de l’alliage et différents états ont des effets différents sur la dureté de l’aluminium. La dureté affecte directement la vitesse de coupe et le type de matériau d'outil pouvant être utilisé dans l'usinage CNC.

De la dureté la plus élevée pouvant être atteinte, série 7 > 2 Série > 6 Série > 5 Série > 3 Série > 1 série.

intensité

La résistance fait référence à sa capacité à résister à la déformation et à la rupture. Les indicateurs couramment utilisés incluent la limite d'élasticité, la résistance à la traction, etc.

Il s'agit d'un facteur important qui doit être pris en compte lors de la conception du produit, en particulier lorsque des composants en alliage d'aluminium sont utilisés comme pièces structurelles. L'alliage approprié doit être sélectionné en fonction de la pression exercée.

Il existe une relation positive entre la dureté et la résistance : la résistance de l'aluminium pur est la plus faible et la résistance des alliages traités thermiquement des séries 2 et 7 est la plus élevée.

densité

La densité fait référence à sa masse par unité de volume et est souvent utilisée pour calculer le poids d'un matériau.

La densité est un facteur important pour diverses applications. Selon l'application, la densité de l'aluminium aura un impact significatif sur la façon dont il est utilisé. Par exemple, l’aluminium léger et à haute résistance est idéal pour les applications de construction et industrielles.

La densité de l'aluminium est d'environ 2700 kg/m³, et la valeur de densité des différents types d'alliage d'aluminium ne change pas beaucoup.

Résistance à la corrosion

La résistance à la corrosion fait référence à sa capacité à résister à la corrosion au contact d’autres substances. Il comprend la résistance à la corrosion chimique, la résistance à la corrosion électrochimique, la résistance à la corrosion sous contrainte et d’autres propriétés.

Le principe de sélection de la résistance à la corrosion doit être basé sur son utilisation, un alliage à haute résistance utilisé dans un environnement corrosif doit utiliser une variété de matériaux composites anticorrosion.

En général, la résistance à la corrosion de l'aluminium pur de la série 1 est la meilleure, la série 5 fonctionne bien, suivie des séries 3 et 6, et les séries 2 et 7 sont médiocres.

transformabilité

L'usinabilité comprend la formabilité et l'usinabilité. Étant donné que la formabilité est liée à l'état, après avoir sélectionné la qualité de l'alliage d'aluminium, il est également nécessaire de prendre en compte la plage de résistance de chaque état, les matériaux à haute résistance ne sont généralement pas faciles à former.

Si l'aluminium doit être plié, étiré, embouti profond et autres procédés de formage, la formabilité du matériau entièrement recuit est la meilleure, et au contraire, la formabilité du matériau traité thermiquement est la pire.

L'usinabilité de l'alliage d'aluminium a une excellente relation avec la composition de l'alliage, généralement l'usinabilité des alliages d'aluminium à plus haute résistance est meilleure, au contraire, l'usinabilité à faible résistance est médiocre.

Pour les moules, les pièces mécaniques et autres produits qui doivent être découpés, l’usinabilité de l’alliage d’aluminium est une considération importante.

Propriétés de soudage et de pliage

La plupart des alliages d'aluminium se soudent sans problème. En particulier, certains alliages d'aluminium de la série 5 sont spécialement conçus pour des considérations de soudage ; Relativement parlant, certains alliages d'aluminium des séries 2 et 7 sont plus difficiles à souder.

De plus, l'alliage d'aluminium de la série 5 est également le plus approprié pour plier une classe de produits en alliage d'aluminium.

Propriété décorative

Lorsque l'aluminium est appliqué à la décoration ou à certaines occasions spécifiques, sa surface doit être traitée pour obtenir la couleur et l'organisation de la surface correspondantes. Cette situation nous oblige à nous concentrer sur les propriétés décoratives des matériaux.

Les options de traitement de surface de l'aluminium comprennent l'anodisation et la pulvérisation. En général, les matériaux présentant une bonne résistance à la corrosion possèdent d’excellentes propriétés de traitement de surface.

Autres caractéristiques

En plus des caractéristiques ci-dessus, il existe la conductivité électrique, la résistance à l'usure, la résistance à la chaleur et d'autres propriétés dont nous devons tenir compte davantage dans le choix des matériaux.

Orichalque

Le laiton est un alliage de cuivre et de zinc. Du laiton ayant des propriétés mécaniques différentes peut être obtenu en modifiant la teneur en zinc du laiton. Plus la teneur en zinc du laiton est élevée, plus sa résistance est élevée et sa plasticité légèrement inférieure.

La teneur en zinc du laiton utilisé dans l'industrie ne dépasse pas 45 %, et la teneur en zinc sera cassante et aggravera les performances de l'alliage. L'ajout de 1 % d'étain au laiton peut améliorer considérablement la résistance du laiton à la corrosion de l'eau de mer et de l'atmosphère marine, c'est pourquoi on l'appelle « laiton marine ».

L'étain peut améliorer l'usinabilité du laiton. Le laiton au plomb est communément appelé cuivre standard national facile à couper. Le but principal de l’ajout de plomb est d’améliorer l’usinabilité et la résistance à l’usure, et le plomb a peu d’effet sur la résistance du laiton. La sculpture sur cuivre est également une sorte de laiton au plomb.

La plupart des laitons ont une bonne couleur, une bonne aptitude au traitement, une bonne ductilité et sont faciles à galvanoplastir ou à peindre.

Cuivre rouge

Le cuivre est du cuivre pur, également connu sous le nom de cuivre rouge, a une bonne conductivité électrique et thermique, une excellente plasticité, un pressage à chaud facile et un traitement par pression à froid, peut être transformé en plaques, tiges, tubes, fils, bandes, feuilles et autres cuivres.

Un grand nombre de produits qui nécessitent une bonne conductivité électrique comme le cuivre électrocorrodé et les barres conductrices pour la fabrication d'électroérosion, d'instruments magnétiques et d'instruments qui doivent résister aux interférences magnétiques, comme les boussoles et les instruments d'aviation.

Quel que soit le type de matériau, un seul modèle ne peut fondamentalement pas répondre à toutes les exigences de performance d'un produit en même temps, et ce n'est pas nécessaire. Nous devons définir la priorité de diverses performances en fonction des exigences de performance du produit, de l'utilisation de l'environnement, du processus de traitement et d'autres facteurs, d'une sélection raisonnable des matériaux et d'un contrôle raisonnable des coûts dans le but d'assurer la performance.

Commence par le matériel, ne s'arrête pas au matériel. Honscn s'engage à fournir un service à guichet unique pour la chaîne industrielle des fixations/CNC.